Mit einer Prävalanz von mehr als 20% stellt die Periimplantitis (Derks et al. 2014) neben Faktoren, die die mechanische Stabilität und Osseointegration eines Implantats beeinflussen, einen Hauptrisikofaktor für das Implantatüberleben dar. Mit dem Fokus einer zielgerichteten präventiven Implantattherapie bedarf die große Auswahl an Implantatmaterialien einer Erweiterung an antibakteriellen Eigenschaften.

Material und Methoden

Fünfzehn Titanprobekörper wurden mittels elektrolytischer Plasmaoxidation (PEO) an der Oberfläche modifiziert. Anschließend wurden je fünf mit Zinkionen- oder Silberionen- beladen („Titan-Zink“, „Titan-Silber“) und fünf Proben dienten als Referenz („Titan-PEO“) (Meotec GmbH, Aachen, Deutschland). Auf die Probekörper wurden über Nacht o/n künstlicher Speichel gegeben, um die Oberflächen mit einem künstlichen Pellikel (a-Amylase 1mg/ml, Muzin 0,85mg/ml, BSA 0,4mg/ml)  zu benetzen, danach wurden die Probekörper kurz in PBS gewaschen und für den weiteren Versuch bereitgestellt. Für einen Zeitraum von 48 Stunden wurden die Probekörper in 6-well-Platten inkubiert mit einem Mischkulturmedium bestehend aus den anaeroben Bakterienstämmen Streptococcus mutans(DSM 20523), Actinomyces naeslundii(DSM 17233), Fusobacterium nucleatum(DSM15643) und Porphyromonas gingivalis(DSM 20709), die ein typisches Abbild der Mundflora darstellen. Der bakterielle Biofilm auf den Testproben wurde mit Tolidinblau gefärbt und anschließend im Rasterelektronenmikroskop (REM) veranschaulicht (Abb. 1 & 2). Im Anschluss wurde die Lebendbakterienzahl durch eine CFU Analyse und die Gesamtbakterienzahl durch qRT-PCR mit ubiquitären 16S-rRNA Primern ermittelt. Durch den Einsatz von spezifischen Primern wurden zudem dominierende Kolonien ermittelt.

Ergebnisse

Die mit Zink und Silber beschichteten Titanprobekörper wiesen eine signifikant geringere Lebendbakterienzahl auf im Vergleich zu den Titanproben (p<0,001) (Abb. 3). Bezüglich der Gesamtbakterienzahl konnte eine erhöhte Amplifikation an bakterieller DNA im qRT-PCR für die Zink- und Silberproben festgestellt werden (Abb.4). Dominierende Bakterienkolonien waren für alle Testproben Porphyromonas gingivalis. Für Titan-Zinkproben gab es eine zusätzliche Besiedlung mit Actinomyces naeslundii.