Las operaciones de implantes dentales y de cadera son rutinarias. Pero no del todo libre de riesgos. Pueden resultar en una infección que es difícil de controlar con antibióticos orales o intravenosos. En esos casos, probablemente será necesario reemplazar el implante. Los investigadores de Fraunhofer ahora pueden aplicar un fármaco que coincida con precisión directamente en el implante de reemplazo mientras aumentan significativamente la efectividad del antibiótico a través de un sinergismo con los iones de plata. Su investigación estará en exhibición en las ferias comerciales MEDICA y COMPAMED en Düsseldorf del 12 al 15 de noviembre. 2018 (Pabellón 8a, Stand P13).

Cada paso es doloroso:no hay forma de evitar una nueva articulación de cadera artificial. Pero tales operaciones conllevan el riesgo de que las bacterias entren en la herida y se conviertan en infecciones graves. Normalmente estos se tratan con antibióticos. Sin embargo, algunos gérmenes son resistentes a ciertos antibióticos, y administrar una dosis suficientemente fuerte de antibióticos orales o intravenosos para eliminar todos los patógenos en el implante es a menudo imposible. El implante se vuelve inestable y necesita ser reemplazado. ¿Cómo se puede evitar otra infección?

Aumenta significativamente la eficacia del antibiótico.

Como parte del proyecto "Synergy-Boost", investigadores de los Institutos Fraunhofer de Tecnología de Fabricación y Materiales Avanzados IFAM, para Biología Molecular y Ecología Aplicada IME, para Terapia Celular e Inmunología IZI, y para Toxicología y Medicina Experimental, ITEM han desarrollado juntos una técnica para prevenir más infecciones. "Aplicamos el antibiótico necesario directamente al segundo implante, llevándolo directamente al lugar donde se necesita, "dice Kai Borcherding, científico de Fraunhofer IFAM. "También investigamos cómo los antibióticos y los iones de plata funcionan sinérgicamente, aumentando significativamente la eficacia del fármaco ". Si bien tanto el antibiótico como los iones de plata pueden eliminar los patógenos, su efecto combinado es mucho más fuerte que la suma de sus efectos individuales:se refuerzan entre sí.

Se sabe desde hace mucho tiempo que los iones de plata mejoran sustancialmente el efecto de los antibióticos, pero la investigación sobre el mecanismo se ha limitado a experimentos aislados. La proporción óptima de iones de plata a moléculas de antibiótico depende no solo del medicamento utilizado, pero también sobre qué microorganismo se va a matar. Los investigadores de Fraunhofer IME inicialmente realizaron proyecciones a gran escala. Investigaron 20 antibióticos diferentes con varias proporciones de iones de plata y en cuatro patógenos clave, un total de más de 9000 pruebas, para identificar las combinaciones más efectivas.

Seleccionar antibióticos para patógenos específicos y aplicarlos tópicamente

Si los pacientes padecen una infección y necesitan una nueva articulación de la cadera o un nuevo implante dental, lo primero que hará el médico es generar un antibiograma. Se toma material de muestra adecuado, los microorganismos de la misma se cultivan y luego se analizan para identificar el antibiótico apropiado. Este es un procedimiento estándar. Luego, el médico aplica el antibiótico apropiado directamente sobre el implante. "En Fraunhofer IFAM, ya hemos investigado cómo se pueden almacenar los antibióticos, y desarrolló varios métodos de recubrimiento para hacer esto, ", dice Borcherding. Los investigadores han encontrado una forma de estructurar la superficie para que absorba el antibiótico. En el vacío, aplican el recubrimiento que contiene plata a la superficie del implante. El desarrollo del proceso de recubrimiento ahora está completo. Los investigadores de Fraunhofer IZI y Fraunhofer ITEM ahora deben verificar su eficacia. Los investigadores de Fraunhofer ITEM también están preparando la documentación necesaria para la aprobación de dispositivos médicos.

Los científicos del proyecto "Synergy-Boost" también están intentando responder a otra pregunta:¿Qué sustancias naturales de plantas o árboles podrían ser adecuadas para sintetizar nuevos antibióticos? Los primeros resultados de Fraunhofer IZI son prometedores, pero pasarán varios años antes de que dichos antibióticos estén listos para los ensayos clínicos.