07.03.2014·Zukunftstechnologie Kaltes Plasma in der Implantologie: Aktuelle Forschungsergebnisse
·Zukunftstechnologie
Kaltes Plasma in der Implantologie: Aktuelle Forschungsergebnisse
von Wolfgang Schmid, Herausgeber des „Zahnmedizin Report“, Berlin
| Die experimentelle Anwendung von kaltem Plasma in der Implantologie hat zwei Schwerpunkte: Verbesserung des Einheilens durch Oberflächenmodifikation am Implantat und der Einsatz gegen Biofilme, die sich auf Zähnen oder Implantaten bilden. Diese sehr resistenten Verbände von Bakterien können zu Entzündungen wie Periimplantitis führen, die schwer zu behandeln sind. Auf dem Jahreskongress der Arbeitsgemeinschaft für Grundlagenforschung (AfG) der DGZMK wurden Forschungsergebnisse vorgestellt. |
Forscher arbeiten an der (zahn-)medizinischen Nutzung
Bisher nutzt vor allem die Industrie das energiegeladene, hoch reaktive Gas. Erst seit den frühen 1990er-Jahren ist es möglich, kaltes Plasma bei Atmosphärendruck zu erzeugen. Ein junger Forschungszweig arbeitet auch an der medizinischen Nutzung. Erste Geräte werden auch in der Zahnmedizin getestet. Es bestehen begründete Chancen, dass kaltes Plasma die Implantateinheilung durch Oberflächenveränderung fördern kann, weil durch die Einwirkung von Plasma auf Oberflächen deren Hydrophilität verändert wird. Verstärkt werden kann der antibakterielle Effekt, wenn antimikrobielle Stoffe in die so behandelte Oberfläche integriert werden: Die Funktionalisierung von bioaktiven, plasmachemisch oxidierten Titan-Implantatoberflächen (TiOB®) mit antibakteriellen Agenzien kann die Entstehung eines bakteriellen Biofilms auf Implantaten beeinflussen, wiesen Wissenschaftler aus Jena nach.
Biofilme gegen Osteoblasten, Plasma gegen Biofilme
Biofilme sind die Hauptursache für periimplantäre Entzündungen. Auf biofilmtragenden Titanoberflächen war die Osteoblastenviabilität reduziert. Nach der Plasmakonditionierung dekontaminierter bzw. primär biofilmfreier Oberflächen war die Besiedlung der Titanoberflächen homogen. Mit der Biofilmdekontamination durch Plasma können Ergebnisse erzielt werden, die mit primär nicht kontaminierten Oberflächen vergleichbar sind, berichten die Forscher. Der effektivste Arbeitsschritt war dabei: Biofilmdesinfektion mit Chlorhexidin (2 Prozent, 1 min), Biofilmdestruktion durch Plasmabestrahlung (5 sec/mm²), Wasserspray und Plasmakonditionierung (0,5 sec/mm²).
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HINTERGRUND | Noch sind die genauen Wirkzusammenhänge nicht im Detail geklärt, doch Plasmamediziner vermuten, dass die Radikale sowohl an den Zellwänden der Mikroorganismen angreifen als auch deren Stoffwechsel auf enzymatischer Ebene stören. Es gibt bisher keine Hinweise darauf, dass Mikroorganismen in der Lage sind, Resistenzen gegen den Angriff der hochreaktiven Gase zu bilden. |
Quellen
[1] Kramer A. Chances and perspectives of the plasma medicine by use of Tissue Tolerable Plasma (TTP). GMS Krankenhaushygiene Interdisziplinär 2009: 4(2)
[2] Reise M et al. Antibakterielle Funktionalisierung von bioaktiven plasmachemisch oxidierten Implantatoberflächen. 46. Jahrestagung der AfG, Mainz, 9.-10. Januar 2014
[3] Rupf S et al. Einfluss von Biofilmpräsenz und Oberflächenkonditionierung auf die Besiedlung von Titan mit primären humanen Osteoblasten. 46. Jahrestagung der AfG, Mainz, 9.-10. Januar 2014
[4] Hohmann-Jeddi C. Kaltes Plasma kann heilen. Pharmazeutische Zeitung 2011; (34)
[5] Trechow P. Kaltes Plasma tötet Keime und schließt offene Beine. VDI-Nachrichten 2013;(47)