Bakteerien tarttuminen potilaskohtaisiin implanttimateriaaleihin

Implantti-infektiot ovat merkittävä syy sairastumiseen ja hoidon epäonnistumiseen implantaatioleikkauksen jälkeen. Implantin bakteerikontaminaatio tai myöhempi kolonisaatio implanttimateriaalin pinnalla johtaa biofilmin muodostumiseen, jota on vaikea hoitaa ja joka saattaa joissakin tapauksissa johtaa pitkittyneeseen antibioottihoitoon sekä implantin poistamiseen. Erilaisia pintakäsittelyjä ja antibakteeristen pinnoitteiden lisäämistä näihin biomateriaaleihin kehitetään estämään biofilmin muodostuminen implantin pinnalle.
Tämän tutkimuksen tavoitteena oli arvioida bakteerien tarttumista potilaskohtaisiin CAD-CAM-implanttimateriaaleihin. Tässä työssä tutkittiin yleisten implantti-infektioita aiheuttavien patogeenien, kuten Staphylococcus aureus, Streptococcus mutans, Enterococcus faecalis ja Escherichia coli, biofilmin muodostumista titaanilla ja sen seoksilla, muovisella implanttimateriaalilla (polyetheretherketone, PEEK) ja resorboituvalla eli biologisesti hajoavalla polymaitohapolla (polylactic acid, PLA). Kaikki materiaalityypit testattiin sylkikontaminaation kanssa ja ilman, kukin bakteerikanta erikseen.
Tulokset osoittivat, että työstö- ja jyrsintätekniikoilla ei ollut merkittävää eroa bakteerien kiinnittymiseen. S. aureus -bakteeri tarttui eniten suurimpaan osaan testattuja materiaaleja, E. faecalis ja E. coli kiinnittyivät seuraavaksi vahviten, kun taas S. mutans tarttui vähiten. Biofilmin muodostus oli suurinta titaanilaaduissa 5 kiillotettu ja titaani laatu 23, kun taas PLA osoitti vähemmän bakteerisitoutumista suurimmassa osassa kokeita. Sylkipinnoitus lisäsi merkittävästi bakteerien biofilmin muodostumista kaikilla kannoilla paitsi E. coli:lla, joka ei osoittanut merkittävää eroa syljellä ja ei-syljellä käsitellyissä materiaaleissa.
Yhteenvetona voidaan todeta, että materiaalien pintojen työstämisellä ja jyrsinnällä oli vain vähän vaikutusta bakteerien kiinnittymiseen, mutta kaikki materiaalit osoittivat korkeaa bakteerisitoutumista. Sylkikontaminaatio puolestaan lisäsi patogeenien biofilmin muodostusta merkittävästi. Tästä syystä implanttimateriaalin syljen kontaminaatio tulee minimoida erityisesti immuunipuutteisten potilaiden kohdalla. Tulevaisuudessa tutkimusta tulisi jatkaa in vivo -malleissa, joissa tutkitaan pintakäsittelyjen vaikutusta bakteerien tarttumiseen ja implantti-infektioiden ehkäisyyn tarvittavia tekijöitä.