Zahnimplantat mit medikamentenreservoir mit langsamer freisetzung reduziert das infektionsrisiko


Zahnimplantat mit medikamentenreservoir mit langsamer freisetzung reduziert das infektionsrisiko

Wissenschaftler haben ein Zahnimplantat entwickelt, das ein Reservoir für die langsame Freisetzung von Medikamenten enthält. Labortests, bei denen das Reservoir langsam einen starken antimikrobiellen Wirkstoff freisetzte, zeigte, dass das neue Implantat bakterielle Biofilme verhindern und eliminieren kann - eine Hauptursache für eine Infektion mit Zahnimplantaten.

Forscher haben ein Zahnimplantat mit einem eingebauten Reservoir für die langsame Freisetzung von Medikamenten entwickelt. Dieses Schema zeigt es in den Kieferknochen und mit einer Krone auf dem Zahn integriert.

Bildnachweis: Kaat De Cremer, KU Leuven

Die Forscher aus verschiedenen Abteilungen der KU Leuven in Belgien beschreiben, wie sie das Implantat in einem in der Zeitschrift erschienenen Papier entworfen und getestet haben Europäische Zellen & Materialien .

Lead-Autor Dr. Kaat De Cremer, vom Zentrum für Mikrobielle und Pflanzengenetik bei KU Leuven, erklärt, dass das Reservoir im Implantat durch Entfernen der Deckelschraube gefüllt werden kann. Sie fügt hinzu:

"Das Implantat besteht aus einem porösen Verbundwerkstoff, so dass die Medikamente allmählich aus dem Reservoir zur Außenseite des Implantats diffundieren, das in direkten Kontakt mit den Knochenzellen steht, so dass die Bakterien keinen Biofilm mehr bilden können."

Im Allgemeinen haben Bakterien zwei Lebensformen. In einem, dem planktonischen Zustand, existieren sie als einzelne, unabhängige Zellen, und in der anderen aggregieren sie in einer Schleim-umschlossenen Masse, die als Biofilm bezeichnet wird.

Biofilme sind notorisch hartnäckig und schwer zu behandeln, und wenn sie chronisch werden, sind sie extrem resistent gegen Antibiotika.

Mundinfektionen werden oft als Hauptgrund angeführt, warum Zahnimplantate scheitern. Dies führte zur Forschung auf der Suche nach Möglichkeiten zum Schutz vor Infektionen - durch die Entwicklung einer antimikrobiellen Beschichtung für das Implantat, zum Beispiel.

Implantat verhindert und eliminiert Biofilme

In ihrem Studienblatt stellen die Forscher fest, dass Implantatentwickler zunehmend Materialien mit rauen Oberflächen einsetzen, weil sie die Kontaktfläche vergrößern und so die Verankerung mit Knochenzellen und die Integration in den Knochen verbessern. Allerdings erhöht die Flächenbelastung auch das Risiko der Biofilm-Entwicklung.

Das neue Implantat ist ein Verbund aus einer in Silizium basierenden "Diffusionsbarriere", die in eine poröse, tragende Titanstruktur integriert ist.

Die Forscher unterwarfen das Implantat verschiedenen Laboruntersuchungen, bei denen sie das Reservoir mit Chlorhexidin füllten, ein starkes antimikrobielles, das gewöhnlich als Mundspülung oder Mundwasser verwendet wurde.

Tests zeigten, dass das mit Chlorhexidin gefüllte Implantat gestoppt wurde Streptococcus mutans - ein gemeinsames Mundbakterium, das Zähne angreift - aus der Bildung von Biofilmen. Es beseitigte auch Biofilme, die auf dem Implantat angebaut wurden, bevor das Reservoir geladen wurde.

Forscher sagen, dass die Ergebnisse beweisen, dass das Implantat sowohl bei der Prävention als auch bei der Beseitigung von Biofilmen wirksam ist und es möglicherweise möglich ist, Infektionen bei Patienten zu verhindern und zu heilen.

Implantat Design passt personalisierte Behandlung

In einer Diskussion mit Gutachtern, die das Studienblatt begleiten, weisen die Autoren darauf hin, dass ihre Arbeit ein "Prinzipsprinzip" ist, der auf Tests im Labor basiert. Es sollten nun weitere Untersuchungen durchgeführt werden, um zu zeigen, dass die Implantate bei Patienten wirksam sind.

Dies muss sich mit einigen Themen befassen, auch wenn das neue Material die mechanischen Anforderungen von Zahnimplantaten erfüllt und ob es ein Risiko für Protein und Verkalkung gibt, die die Poren verstopft.

Das Team stellt auch fest, dass die Gestaltung des Titan-Silizium-Verbund-Implantats für eine personalisierte Behandlung geeignet ist. Verschiedene Medikamente können je nach Bedarf des Patienten in den internen Reservoir geladen werden.

Die Autoren kommen zu dem Schluss:

Diese Studie konzentriert sich auf Zahnimplantat-Anwendungen, aber das Konzept könnte grundsätzlich in jedes perkutane Implantat übersetzt werden, das ein internes Reservoir wie perkutane Fixiervorrichtungen einbauen kann, solange dies die mechanische Festigkeit dieser Tragfähigkeit nicht beeinträchtigt Geräte."

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