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La capa híbrida del implante puede proteger a pacientes contra las infecciones futuras

Una capa híbrida del implante hecha de la plata antibacteriana y de un antibiótico protegerá a pacientes contra la infección en el futuro.

El antibiótico se adapta a los requisitos únicos del paciente para incluso una mejor protección. El proyecto de AntiSelectInfekt ocurrió en colaboración con un equipo de investigación de Charité-Universitätsmedizin Berlín.

Cualquier persona que ahora recibe una junta artificial del codo, del hombro o de caballete en el hospital puede contar con el tratamiento mejor y el remedio punta. Pero la implantación no está sin sus riesgos. Por término medio, el 1 a 2 por ciento de todos los pacientes desarrollará una infección que sigue la operación.

Si el nivel de malestar es tan severo que otra cirugía es necesaria, una infección se puede preveer en el hasta 4 por ciento de todos los casos 1. incluso si el riesgo individual está en el alcance más inferior del porcentaje, él afecta a muchos pacientes debido a la frecuencia de la cirugía. Debido a progresos demográficos, el número de operaciones de la prótesis también aumentará constantemente.

Si los antibióticos administrados no ayudan, podría ser un proceso largo y doloroso. Y si es peor viene a la peor, el implante tendrá que ser reemplazado.

Promesas de esta nuevas aproximación de reducir importante el riesgo de infección. Una capa híbrida que consiste en la plata antibacteriana y un antibiótico que se adapte a los requisitos del paciente o más exacto a las bacterias se aplica al implante. La idea fue desarrollada hace cuatro años en el instituto de Fraunhofer para la tecnología de fabricación y los materiales avanzados IFAM en Bremen.

Kai Borcherding, jefe de la tecnología y de las ciencias de la vida médicas en Fraunhofer IFAM, dice: El “tratamiento superficial es una de las áreas que nuestro instituto se especializa hacia adentro. La aplicación de esta experiencia al remedio era una opción natural.”

Proyecto común con Charité

Los investigadores de Fraunhofer fomentan convertido, probado y ejecutado esta idea con el proyecto de AntiSelectInfekt en colaboración con los investigadores del instituto de Julio Wolff y del centro de BIH para las terapias regeneradoras (BCRT) de Charité en Berlín. Los resultados son prometedores.

“Los estudios preclínicos han demostrado que el implante híbrido que recubre efectivo reduce el índice de infección,” explican a profesor Britt Wildemann, que está responsable de los estudios en eficacia y biocompatibility en Berlín y es principal ahora de cirugía experimental del trauma en el hospital de la universidad de Jena.

La idea de los implantes de la capa no es necesariamente nueva. La capacidad de la plata y de los antibióticos de combate las infecciones asociadas a los implantes se ha estudiado de largo. Cuál es nuevo, sin embargo, es la aproximación de combinar los dos y así sumamente de perfeccionar la protección activa contra bacterias. Pero las ventajas no terminan allí.

Los investigadores han desarrollado un proceso que permite que utilicen un antibiótico adaptado a los requisitos del paciente. La tecnología de la capa especial desarrollada por Fraunhofer IFAM también regula la baja de las substancias antimicrobianas: mientras que el antibiótico se libera hacia adentro por completo una vez el implante existe, las partículas de plata toma efecto gradualmente cerca de la superficie durante un período más largo del tiempo, así ofreciendo la protección duradera que continúa en la fase curativa.

Hecho en Bremen: Tecnología de la capa con el laser

El proceso de la capa se basa en las tecnologías probado-y-verdaderas desarrolladas más lejos específicamente para el proyecto. “El primer paso es aplicar una estructura a la superficie del implante titanium usando un laser. Esto crea una capa porosa,” explica Borcherding.

Los poros minúsculos que son simples micrómetros de tamaño e invisibles al aro descubierto aparecen en la superficie titanium. Estos poros ánfora-se dan forma, significando ellos son más estrechos encima y más anchos de abajo. En el segundo paso, los investigadores utilizan el proceso de la deposición de vapor física para aplicar una capa que contiene las partículas de plata.

Éstos los poros ánfora-dados forma se pueden llenar durante la cirugía. Momentos antes de la implantación, el cirujano sumerge el implante estéril con la capa de plata en una solución que contiene el antibiótico.

“Hemos visto en estudios preclínicos que el todo el proceso es muy simple y tarda solamente algunos minutos,” decimos a profesor Wildemann. El implante se ha implantado una vez, si es un caballete, un codo o una junta de hombro, el antibiótico comienza a liberar en el tejido circundante, matando puntualmente de cualquier bacteria que podría causar una infección.

El efecto de la capa de plata se demora y dura mucho más de largo. Los iones de plata siguen siendo activos por varias semanas y ofrecen la protección contra la infección durante la fase curativa.

Pruebas de laboratorio numerosos

Este éxito no habría sido posible sin experimentos numerosos a lo largo del camino. Biocompatibility y el osseointegration, que refiere a anclaje de un implante con la formación de nuevo hueso, fueron estudiados en pruebas de laboratorio con las células de hueso humanas y en el modelo animal.

Uno de los retos durante la fase de revelado se aseguraba que la concentración de antibiótico era arriba bastante matar a bacterias, pero no tan arriba que dañaría las células de hueso cada vez mayor.”

Kai Borcherding, jefe de la tecnología y de las ciencias de la vida médicas, Fraunhofer IFAM

En este contexto, el experto Borcherding de Fraunhofer IFAM refiere a otra ventaja. Los poros aplicados a la superficie titanium con el tratamiento del laser aseguran una mejor adhesión del hueso, como profesor Wildemann confirma: “Nuestro estudio ha mostrado que contacto del hueso de los aumentos de la modificación de la superficie: contacto del 89 por ciento con los implantes que ofrecen la capa híbrida, comparada al contacto del hueso del apenas 52 por ciento en el grupo de mando. Podíamos también probar que las células crecen en los poros ánfora-dados forma y anclan así el implante mucho más efectivo.”

El proyecto se ha encontrado ya con gran interés entre fabricantes del implante y proveedores de los servicios de la capa, determinado porque ningunos nuevos implantes necesitan ser desarrollados para el proceso.

Incluso los productos que están ya disponibles pueden estar revestidos. Las discusiones con los fabricantes se están intensificando en el estadio final del proyecto para asegurarse que la tecnología se puede utilizar para los pacientes en un futuro próximo.