Veranstaltung

Internationales Symposium
von BIOFABRICATION und I4A

31.08. – 01.09.2017
NIFE, Hannover, Deutschland
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Programm

M2 Implantatassoziierte Infektionen und ImmunreaktionenM2 Implant-Associated Infections and Immune Reactions

Implantatassoziierte Infektionen und Immunreaktionen

Der Fortschritt auf dem Gebiet der Biomedizintechnik hat es möglich gemacht, die Funktion geschädigter oder fehlender Organe und Gewebe in vielen medizinischen Disziplinen durch Implantate zu ersetzen und damit die Lebensqualität der Patienten erheblich zu verbessern. Eine der größten Herausforderungen der modernen Medizin stellen jedoch nach wie vor implantatassoziierte Infektionen dar, welche zum Verlust der Implantatfunktion bis hin zum Implantatverlust und in einigen medizinischen Disziplinen sogar zur lebensbedrohlichen Komplikationen führen. Verursacht werden diese Infektionen durch die Besiedelung der Implantatoberflächen mit Bakterien, die sich in komplexen Gemeinschaften, den sogenannten Biofilmen, organisieren. Die Folge sind Entzündungen, die mit destruktiven Veränderungen des umgebenden Gewebes einhergehen. Eine wirkungsvolle therapeutische Intervention ist aufgrund der Selbstorganisation der Bakterien innerhalb einer schützenden Biofilmmatrix sowie des veränderten Metabolismus der in einem Biofilm organisierten Bakterien bis heute nicht möglich.

Ziel dieses Moduls ist es somit, innovative Implantatoberflächen für verschiedene medizinische Disziplinen zu entwickeln, die eine langfristige Anti-Biofilm-Wirkung bei gleichzeitig guter Biointegration aufweisen und dabei die klinikrelevanten Bedingungen an Patientenspezifität, Steuerbarkeit und Stabilität erfüllen. Hierfür werden sowohl physikalische Oberflächenfunktionalisierungen über moderne Laser-basierte Verfahren als auch chemische Funktionalisierungen einschließlich steuerbarer Drug-release-Systeme entwickelt. Als Wirkstoffe kommen auf das patientenspezifische Risikoprofil abgestimmte Antibiotika sowie über innovative Screening-Verfahren identifizierte neue Therapeutika zum Einsatz.

Die Validierung der entwickelten Oberflächen erfolgt in eigens dafür entwickelten In-vitro- und In-vivo-Testverfahren. Es wurde ein komplexes Screeningverfahren etabliert, in dem zunächst mittels konfokaler Lasermikroskopie und mittels molekularbiologischer Verfahren bioaktive Oberflächen ausgewählt werden, die dann in einem dreidimensionalen Modell bezüglich ihrer Biofilm-inhibierenden Wirkung auf natürliche und artifizielle Multispezies-Biofilme sowie entsprechende Genexpressionsprofile analysiert werden. Erfolgreiche Varianten werden anschließend in speziell für die klinischen Fragestellungen ausgerichteten In-vivo-Infektions-Modellen (dentale und orthopädische Implantat-Modelle) näher untersucht. Diese Modelle erlauben die Simulation verschiedener möglicher Infektionswege (perioperativ, hämatogen) und werden nach einem definierten und standardisierten Ablauf durchgeführt. Die dadurch entstehende Reproduzierbarkeit der Modelle ermöglicht es, neu entwickelte Oberflächen untereinander und mit Standardimplantaten zu vergleichen, und so eine Aussage über eine antibakterielle Wirkung der Implantate und eine dementsprechende Infektionsprophylaxe zu tätigen.

Hier finden Sie alle Mitarbeiter dieses Moduls.