Oberflächenoptimierung von Trachealstents durch eine Nano-Silberbeschichtung

Hintergrund: Atemwegsstents werden zunehmend bei der Behandlung obstruktiver Erkrankungen der zentralen Luftwege eingesetzt. Die mikrobiologische Besiedlung der Stents verursacht bei vielen Patienten eine therapierefraktäre Halithose (Mundgeruch) und schwere Atemwegsinfektionen. Wir beschichteten klinisch eingesetzte Atemwegsstents mit einem ultradünnen kolloidales Silber enthaltenden Plasma Polymerfilm um die bakterielle Stentbesiedlung in vitro zu verhindern.

Methoden: Tecoflex® Polyurethan Gewebe (n=5) wurden in aus Silbernitrat durch Reduktion mit Schwefelzitrat in destilliertem Wasser hergestellter kolloidaler Silberlösung für 2 Stunden inkubiert. Das Silberkolloid wurde in einem Plasmareaktor chemisch direkt an die Stentoberflächen gebunden(Hydrogen Plasma Glow Discharge). Zur Testung ihrer antimikrobiellen Eigenschaften wurden die Stents für 1–3 Tage in vitro mit Bakterienkulturen des i) Micrococcus luteus (ML), ii) E. coli (EC) und iii) Pseudomonas aeruginosa (PA) inkubiert. Die antimikrobielle Aktivität wurde anhand der bakteriellen Wachstumsunterdrückung untersucht. Die Besiedlung der Stentoberflächen wurde mittels Raster-Elektronenmikroskop charakterisiert.

Ergebnisse: Eine 80nm dicke Silberkolloid-Beschichtung wurde auf die Stentoberflächen aufgebracht. Die Beschichtung ist antibakteriell gegen gram-positive (ML) and gram-negative (EC) und insbesondere gegen PA Bakterienstämme wirksam, indem sie direkt das Anhaften der Bakterien auf der Stentoberfläche und damit die bakterielle Stentbesiedlung verhindert. Darüberhinaus erzeugt die Beschichtung eine über die Stentoberfläche hinausgehende antibakterielle Wirkung, indem sie die bakterielle Kolonienbildung in der Stentumgebung unterdrückt.

Schlussfolgerungen: Kolloidale Silberbeschichtungen können in der Klinik die Biokompatibilität von Atemwegsstents deutlich verbessern, indem sie die Ursache für das Entstehen von Mundgeruch und Luftwegsinfektionen eliminieren.