Skip to main content
Erschienen in: Der Orthopäde 8/2004

01.08.2004 | Originalien

Nanopartikuläres Silber

Ein neues antimikrobielles Agens für Knochenzement

verfasst von: Dr. med. V. Alt, T. Bechert, P. Steinrücke, M. Wagener, P. Seidel, E. Dingeldein, D. Scheddin, E. Domann, R. Schnettler

Erschienen in: Die Orthopädie | Ausgabe 8/2004

Einloggen, um Zugang zu erhalten

Zusammenfassung

Hintergrund

Das Auftreten multiresistenter Keime, oftmals mit Resistenzen gegen das häufig im Knochenzement verwendete Gentamicin, machen eine adäquate Prophylaxe zur Vermeidung von schwer therapierbaren Protheseninfektionen notwendiger denn je.

Material und Methoden

PMMA-Zement wurde mit 1% nanopartikulärem Silber versetzt und dessen antimikrobielle Eigenschaften gegen gentamicinresistente MRSE- und MRSA-Stämme im Vergleich zu denen von unbeladenem PMMA- bzw. 2%igem Gentamicin-PMMA-Zement in vitro untersucht. Des Weiteren wurden durch quantitative Elutionsuntersuchungen die zytotoxischen Effekte des NanoSilber-Zements getestet.

Ergebnisse

Unbeladener und 2%iger Gentamicinzement zeigten keine antibakterielle Wirkung, weder gegen MRSE noch gegen MRSA. 1%iger NanoSilber-Zement konnte das Wachstum beider Testkeime vollständig hemmen. NanoSilber-Zement zeigte in allen Zytotoxizitätsuntersuchungen keinen signifikanten Unterschied zur nichttoxischen Kontrollgruppe.

Schlussfolgerung

Lassen sich diese Ergebnisse in einem nächsten Schritt in vivo bestätigen, kann NanoSilber-Knochenzement zukünftig eine wichtige Rolle in der Endoprothetik spielen.
Literatur
1.
Zurück zum Zitat Antti-Poika I, Josefsson G, Konttinen Y, Lidgren L, Santavirta S, Sanzen L (1990) Hip arthroplasty infection. Current concepts. Acta Orthop Scand 61: 163–169PubMed Antti-Poika I, Josefsson G, Konttinen Y, Lidgren L, Santavirta S, Sanzen L (1990) Hip arthroplasty infection. Current concepts. Acta Orthop Scand 61: 163–169PubMed
2.
Zurück zum Zitat Bechert T, Steinrücke P, Guggenbichler JP (2000) A new method for screening antibacterial biomaterials. Nature Med 6: 1053–1056CrossRefPubMed Bechert T, Steinrücke P, Guggenbichler JP (2000) A new method for screening antibacterial biomaterials. Nature Med 6: 1053–1056CrossRefPubMed
3.
Zurück zum Zitat Bechert T, Böswald M, Lugauer S, Regenfus A, Greil J, Guggenbichler JP (1999) The Erlanger Silver Catheter: In vitro results for antimicrobial activity. Infection Suppl 1: S24–S29 Bechert T, Böswald M, Lugauer S, Regenfus A, Greil J, Guggenbichler JP (1999) The Erlanger Silver Catheter: In vitro results for antimicrobial activity. Infection Suppl 1: S24–S29
4.
Zurück zum Zitat Bradford MM (1976) A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal Biochem 72: 248–254CrossRefPubMed Bradford MM (1976) A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal Biochem 72: 248–254CrossRefPubMed
5.
Zurück zum Zitat Bragg PD, Rainnie DJ (1973) The effect of silver ions on the respiratory chain of Escherichia coli. Can J Microbiol 20: 883–889 Bragg PD, Rainnie DJ (1973) The effect of silver ions on the respiratory chain of Escherichia coli. Can J Microbiol 20: 883–889
6.
Zurück zum Zitat Breusch SJ, Aldinger PR, Thomsen M, Ewerbeck V, Lukoschek M (2000) Anchoring principles in hip endoprostheses. I: Prosthesis stem. Unfallchirurg 103: 918–931CrossRefPubMed Breusch SJ, Aldinger PR, Thomsen M, Ewerbeck V, Lukoschek M (2000) Anchoring principles in hip endoprostheses. I: Prosthesis stem. Unfallchirurg 103: 918–931CrossRefPubMed
7.
Zurück zum Zitat Buchholz HW, Engelbrecht H (1970) Über die Depotwirkung einiger Antibiotika bei Vermischung mit dem Kunstharz Palacos. Chirurg 40: 511–515 Buchholz HW, Engelbrecht H (1970) Über die Depotwirkung einiger Antibiotika bei Vermischung mit dem Kunstharz Palacos. Chirurg 40: 511–515
8.
Zurück zum Zitat Butany J, Scully HE, VanArsdell G, Leask R (2002) Prosthetic heart valves with silver-coated cuff fabric: Early morphological features in two patients. Can J Cardiol 18: 733–738PubMed Butany J, Scully HE, VanArsdell G, Leask R (2002) Prosthetic heart valves with silver-coated cuff fabric: Early morphological features in two patients. Can J Cardiol 18: 733–738PubMed
9.
Zurück zum Zitat Chu CS, McManus AT, Pruitt BA, Mason AD (1988) Therapeutic effects of silver nylon dressing with weak direct current on Pseudomans aeruginosa infected burn wounds. J Trauma 28: 1488–1492PubMed Chu CS, McManus AT, Pruitt BA, Mason AD (1988) Therapeutic effects of silver nylon dressing with weak direct current on Pseudomans aeruginosa infected burn wounds. J Trauma 28: 1488–1492PubMed
10.
Zurück zum Zitat Credé KSF. Die Verhütung der Augenentzündung der Neugeborenen, der häufigsten und wuchtigsten Ursache der Blindheit. A. Hirschwald, 1894 Credé KSF. Die Verhütung der Augenentzündung der Neugeborenen, der häufigsten und wuchtigsten Ursache der Blindheit. A. Hirschwald, 1894
11.
Zurück zum Zitat Davies J, Wright GD (1997) Bacterial resistance to aminoglycoside antibiotics. Trends Microbiol 5: 234–240CrossRefPubMed Davies J, Wright GD (1997) Bacterial resistance to aminoglycoside antibiotics. Trends Microbiol 5: 234–240CrossRefPubMed
12.
Zurück zum Zitat Deitch EA, Marin A, Malakanov V, Albright JA (1987) Silver nylon cloth: in vivo and in vitro evaluation of antimicrobial activity. J Trauma 27: 301–304PubMed Deitch EA, Marin A, Malakanov V, Albright JA (1987) Silver nylon cloth: in vivo and in vitro evaluation of antimicrobial activity. J Trauma 27: 301–304PubMed
13.
Zurück zum Zitat DiVincenzo GD, Giordano CJ, Schiever LS (1985) Biologic monitoring of workers exposed to silver. Int Arch Occup Environ Health 56: 205–215 DiVincenzo GD, Giordano CJ, Schiever LS (1985) Biologic monitoring of workers exposed to silver. Int Arch Occup Environ Health 56: 205–215
14.
Zurück zum Zitat Dueland R, Sparado JA, Rahn BA (1982) Silver antibacterial bone cement. Clin Orthop 169: 264–268PubMed Dueland R, Sparado JA, Rahn BA (1982) Silver antibacterial bone cement. Clin Orthop 169: 264–268PubMed
15.
Zurück zum Zitat Espehaug B, Engesaeter LB, Vollset SE, Havelin LI, Langeland N (1997) Antibiotic prophylactics in total hip arthroplasty. J Bone Joint Surg Br 79: 590–595CrossRefPubMed Espehaug B, Engesaeter LB, Vollset SE, Havelin LI, Langeland N (1997) Antibiotic prophylactics in total hip arthroplasty. J Bone Joint Surg Br 79: 590–595CrossRefPubMed
16.
Zurück zum Zitat Gupta A, Phung LT, Taylor DE, Silver S (2001) Diversity of silver resistance genes in IncH incompatibility group plasmids. Microbiology 147: 3393–3402PubMed Gupta A, Phung LT, Taylor DE, Silver S (2001) Diversity of silver resistance genes in IncH incompatibility group plasmids. Microbiology 147: 3393–3402PubMed
17.
Zurück zum Zitat Hanssen AD (1999). Evaluation and treatment of infection at the site of a total hip or knee arthroplasty. Instr Course Lect 48: 111–122PubMed Hanssen AD (1999). Evaluation and treatment of infection at the site of a total hip or knee arthroplasty. Instr Course Lect 48: 111–122PubMed
18.
Zurück zum Zitat Harris WH, Sledge CB (1990) The total hip and total knee replacement (Part II). N Engl J Med 323: 801–807PubMed Harris WH, Sledge CB (1990) The total hip and total knee replacement (Part II). N Engl J Med 323: 801–807PubMed
19.
Zurück zum Zitat Holzegel K (1970) Über die Agyrose der Haut und Schleimhäute in der chemischen Industrie. Z Ges Hyg 16: 440–447 Holzegel K (1970) Über die Agyrose der Haut und Schleimhäute in der chemischen Industrie. Z Ges Hyg 16: 440–447
20.
Zurück zum Zitat Josefsson G, Kolmert L (1993) Prophylaxis with systemic antibiotics versus gentamicin bone cement in total hip arthroplasty. A ten-year survey of 1688 hips. Clin Orthop 292: 210–214PubMed Josefsson G, Kolmert L (1993) Prophylaxis with systemic antibiotics versus gentamicin bone cement in total hip arthroplasty. A ten-year survey of 1688 hips. Clin Orthop 292: 210–214PubMed
21.
Zurück zum Zitat Karchmer TB, Giannetta ET, Muto CA, Strani BA, Farr BM (2000) A randomized crossover study of silver-coated urinary catheters in hospitalized patients. Arch Intern Med 160: 3294–3298CrossRefPubMed Karchmer TB, Giannetta ET, Muto CA, Strani BA, Farr BM (2000) A randomized crossover study of silver-coated urinary catheters in hospitalized patients. Arch Intern Med 160: 3294–3298CrossRefPubMed
22.
Zurück zum Zitat Kilgus DJ, Howe DJ, Strang A (2002) Results of Periprosthetic hip and knee infections caused by resistant bacteria. Clin Orthop 404: 116–124PubMed Kilgus DJ, Howe DJ, Strang A (2002) Results of Periprosthetic hip and knee infections caused by resistant bacteria. Clin Orthop 404: 116–124PubMed
23.
Zurück zum Zitat O’Toole GA, Pratt LA, Watnick PI, Newman DK, Weaver VB, Kolter R (1999) Genetic approaches to study of biofilms. Methods Enzymol 310: 91–109PubMed O’Toole GA, Pratt LA, Watnick PI, Newman DK, Weaver VB, Kolter R (1999) Genetic approaches to study of biofilms. Methods Enzymol 310: 91–109PubMed
24.
Zurück zum Zitat Peersman G, Laskin R, Davis J, Peterson M (2001) Infection in total knee arthroplasty. Clin Orthop 392: 15–23PubMed Peersman G, Laskin R, Davis J, Peterson M (2001) Infection in total knee arthroplasty. Clin Orthop 392: 15–23PubMed
25.
Zurück zum Zitat Petering HG (1976). Pharmacology and toxicology of heavy metals: silver. Pharmacol Ther A 1: 127–130CrossRef Petering HG (1976). Pharmacology and toxicology of heavy metals: silver. Pharmacol Ther A 1: 127–130CrossRef
26.
Zurück zum Zitat Rosenman KD, Moss A, Kon S (1979) Argyria: Clinical implications of exposure of silver nitrate and silver oxide. J Occup Med 21: 430–435PubMed Rosenman KD, Moss A, Kon S (1979) Argyria: Clinical implications of exposure of silver nitrate and silver oxide. J Occup Med 21: 430–435PubMed
27.
Zurück zum Zitat Schaff HV, Carrel TP, Jamieson WRE et al. (2002) Paravalvular leak and other events in Silzone-coated mechanical heart valves: A report from AVERT. Ann Thorac Surg 73: 785–792CrossRefPubMed Schaff HV, Carrel TP, Jamieson WRE et al. (2002) Paravalvular leak and other events in Silzone-coated mechanical heart valves: A report from AVERT. Ann Thorac Surg 73: 785–792CrossRefPubMed
28.
Zurück zum Zitat Schreurs WJ, Rosenberg H (1982) Effect of silver ions on transport and retention of phosphate by Escherichia coli. J Bacteriol 152: 7–13PubMed Schreurs WJ, Rosenberg H (1982) Effect of silver ions on transport and retention of phosphate by Escherichia coli. J Bacteriol 152: 7–13PubMed
29.
Zurück zum Zitat Sudmann E, Vik H, Rait M et al. (1994) Systemic and local silver accumulation after total hip replacement using silver-impregnated bone cement. Med Progress Technol 20: 179–184 Sudmann E, Vik H, Rait M et al. (1994) Systemic and local silver accumulation after total hip replacement using silver-impregnated bone cement. Med Progress Technol 20: 179–184
30.
Zurück zum Zitat Thierse L (1978). Erfahrungen mit Refobacin-Palacos im Hinblick auf die tiefen Spätinfektionen nach Hüftoperationen. Z Orthop 116: 847–849PubMed Thierse L (1978). Erfahrungen mit Refobacin-Palacos im Hinblick auf die tiefen Spätinfektionen nach Hüftoperationen. Z Orthop 116: 847–849PubMed
31.
Zurück zum Zitat Thornes B, Murray P, Bouchier-Hayes D (2002) Development of resistant strains of Staphylococcus epidermidis on gentamicin-loaded bone cement in vivo. J Bone Joint Surg Br 84: 758–760CrossRefPubMed Thornes B, Murray P, Bouchier-Hayes D (2002) Development of resistant strains of Staphylococcus epidermidis on gentamicin-loaded bone cement in vivo. J Bone Joint Surg Br 84: 758–760CrossRefPubMed
32.
Zurück zum Zitat Tweden KS, Cameron JD, Razzouk AJ, Holmberg WR, Kelly SJ (1997) Biocompatibility of silver-modified polyester for antimicrobial protection of prosthetic valves. J Heart Valve Dis 6: 553–561PubMed Tweden KS, Cameron JD, Razzouk AJ, Holmberg WR, Kelly SJ (1997) Biocompatibility of silver-modified polyester for antimicrobial protection of prosthetic valves. J Heart Valve Dis 6: 553–561PubMed
33.
Zurück zum Zitat van de Belt H, Neut D, Schenk W, van Horn JR, van der Mei HC, Busscher HJ (2001) Infection of orthopedic implants and the use of antibiotic-loaded bone cements. A review. Acta Orthop Scand 72: 557–571CrossRefPubMed van de Belt H, Neut D, Schenk W, van Horn JR, van der Mei HC, Busscher HJ (2001) Infection of orthopedic implants and the use of antibiotic-loaded bone cements. A review. Acta Orthop Scand 72: 557–571CrossRefPubMed
34.
Zurück zum Zitat Vik H, Andersen KJ, Julshamn K, Todnem (1985) Neuropathy caused by silver absorption from arthroplasty cement. Lancet 13: 872CrossRef Vik H, Andersen KJ, Julshamn K, Todnem (1985) Neuropathy caused by silver absorption from arthroplasty cement. Lancet 13: 872CrossRef
35.
Zurück zum Zitat von Eiff C, Lindner N, Proctor RA, Winkelmann W, Peters G (1998) Development of gentamicin-resistant small colony variants of S. aureus after implantation of gentamicin chains in osteomyelitis as a possible cause of recurrence. Z Orthop 136: 268–271PubMed von Eiff C, Lindner N, Proctor RA, Winkelmann W, Peters G (1998) Development of gentamicin-resistant small colony variants of S. aureus after implantation of gentamicin chains in osteomyelitis as a possible cause of recurrence. Z Orthop 136: 268–271PubMed
36.
Zurück zum Zitat Wahlig H, Dingeldein E, Buchholz HW, Buchholz M, Bachmann F (1984) Pharmacokinetic study of gentamicin based cement in total hip replacements. J Bone Joint Surg Br 66: 175–179PubMed Wahlig H, Dingeldein E, Buchholz HW, Buchholz M, Bachmann F (1984) Pharmacokinetic study of gentamicin based cement in total hip replacements. J Bone Joint Surg Br 66: 175–179PubMed
37.
Zurück zum Zitat Wahlig H (1987) Über die Freisetzungskinetik von Antibiotika aus Knochenzementen—Ergebnisse vergleichender Untersuchungen in vitro und in vivo. In: Willert H-G, Buchhorn G (Hrsg) Technical principles, design and safety of joint implants. Hogrefe & Huber, Göttingen, S 221–226 Wahlig H (1987) Über die Freisetzungskinetik von Antibiotika aus Knochenzementen—Ergebnisse vergleichender Untersuchungen in vitro und in vivo. In: Willert H-G, Buchhorn G (Hrsg) Technical principles, design and safety of joint implants. Hogrefe & Huber, Göttingen, S 221–226
38.
Zurück zum Zitat Wannske M, Tscherne H (1979) Ergebnisse prophylaktischer Anwendung von Refobacin-Palacos bei der Implantation von Endoprothesen des Hüftgelenkes in Hannover. In: Burri C, Rüter A (Hrsg) Lokalbehandlung chirurgischer Infektionen. Akt Probl Chir Ortho 12: 201–208 Wannske M, Tscherne H (1979) Ergebnisse prophylaktischer Anwendung von Refobacin-Palacos bei der Implantation von Endoprothesen des Hüftgelenkes in Hannover. In: Burri C, Rüter A (Hrsg) Lokalbehandlung chirurgischer Infektionen. Akt Probl Chir Ortho 12: 201–208
Metadaten
Titel
Nanopartikuläres Silber
Ein neues antimikrobielles Agens für Knochenzement
verfasst von
Dr. med. V. Alt
T. Bechert
P. Steinrücke
M. Wagener
P. Seidel
E. Dingeldein
D. Scheddin
E. Domann
R. Schnettler
Publikationsdatum
01.08.2004
Verlag
Springer-Verlag
Erschienen in
Die Orthopädie / Ausgabe 8/2004
Print ISSN: 2731-7145
Elektronische ISSN: 2731-7153
DOI
https://doi.org/10.1007/s00132-004-0690-8

Weitere Artikel der Ausgabe 8/2004

Der Orthopäde 8/2004 Zur Ausgabe

Weiterbildung · Zertifizierte Fortbildung

Die Arthrodese des Hüftgelenks und ihre Remobilisation

Arthropedia

Grundlagenwissen der Arthroskopie und Gelenkchirurgie. Erweitert durch Fallbeispiele, Videos und Abbildungen. 
» Jetzt entdecken

Proximale Humerusfraktur: Auch 100-Jährige operieren?

01.05.2024 DCK 2024 Kongressbericht

Mit dem demographischen Wandel versorgt auch die Chirurgie immer mehr betagte Menschen. Von Entwicklungen wie Fast-Track können auch ältere Menschen profitieren und bei proximaler Humerusfraktur können selbst manche 100-Jährige noch sicher operiert werden.

Sind Frauen die fähigeren Ärzte?

30.04.2024 Gendermedizin Nachrichten

Patienten, die von Ärztinnen behandelt werden, dürfen offenbar auf bessere Therapieergebnisse hoffen als Patienten von Ärzten. Besonders gilt das offenbar für weibliche Kranke, wie eine Studie zeigt.

Notfall-TEP der Hüfte ist auch bei 90-Jährigen machbar

26.04.2024 Hüft-TEP Nachrichten

Ob bei einer Notfalloperation nach Schenkelhalsfraktur eine Hemiarthroplastik oder eine totale Endoprothese (TEP) eingebaut wird, sollte nicht allein vom Alter der Patientinnen und Patienten abhängen. Auch über 90-Jährige können von der TEP profitieren.

Arthroskopie kann Knieprothese nicht hinauszögern

25.04.2024 Gonarthrose Nachrichten

Ein arthroskopischer Eingriff bei Kniearthrose macht im Hinblick darauf, ob und wann ein Gelenkersatz fällig wird, offenbar keinen Unterschied.

Update Orthopädie und Unfallchirurgie

Bestellen Sie unseren Fach-Newsletter und bleiben Sie gut informiert.