065 - 'Schrikdraad' voorkomt infecties bij implantaten
Datum: 1 juni 2005
Implantaten als stalen pinnen en platen zijn zeer gevoelig voor
infecties. Antibiotica helpen daar nauwelijks tegen. De technisch
natuurkundige Arnout van der Borden ontwikkelde een soort
`schrikdraad' dat de bacteriën uit de buurt houdt. Een zwak elektrisch
stroompje blijkt al voldoende om het implantaat schoon te houden. Hij
promoveert op 15 juni aan de Rijksuniversiteit Groningen.
Van der Borden deed in het Universitair Medisch Centrum Groningen
onderzoek naar het effect van zwakstroom op de hechting van bacteriën
aan implantaten. De resultaten van zijn onderzoek zijn van groot
belang voor het voorkómen van botinfecties. Ontstekingen zijn bij
pinnen die door de huid steken eerder regel dan uitzondering.
Orthopeden gebruiken deze zogeheten percutane pinnen om een gebroken
bot aan een uitwendig frame te fixeren. Bacteriën kunnen via de
openingen in de huid echter gemakkelijk het lichaam binnendringen en
het onderliggende weefsel infecteren. De kans op infectie kan oplopen
tot wel 50 procent.
Implantaten onder stroom
Het onder stroom zetten van het implantaat blijkt een bijzonder
effectieve methode om infecties te voorkomen. Bacteriën vormen een
biofilm op het implantaat, een slijmerige laag die hen beschermt tegen
invloeden van buiten. Deze biofilm laat echter gemakkelijk los als het
implantaat onder stroom komt te staan. "Een zwak stroompje van 100
microampère is al voldoende om 78 procent van de bacteriën te
verwijderen", zegt Van der Borden. "De achterblijvende bacteriën zijn
nauwelijks in staat om te groeien." Uit proeven met geiten blijkt dat
er rond pinnen die stroom krijgen geen enkele vorm van infectie meer
optreedt.
Alternatief voor antibiotica
Elektriciteit vormt volgens Van der Borden een veelbelovend
alternatief voor het gebruik van antibiotica. De biofilm beschermt
bacteriën tegen antibiotica en natuurlijke afweerreacties. Antibiotica
zijn dan alleen nog effectief bij doses die zo'n 500 tot 5000 keer
hoger liggen dan normaal. Het gevaar dat bacteriën resistent worden
tegen het antibioticum is bij dergelijke doses levensgroot.
Eerste prototype
De eerste toepassing bij de mens wordt over twee tot drie jaar
verwacht. De industrie is al geïnteresseerd in de ontwikkeling van een
prototype. "Je kunt bijvoorbeeld een elektrisch stroompje aanleggen
tussen een cirkelvormige elektrode rondom de pin en de pin zelf", legt
Van der Borden uit. "De stroom zelf wordt gegenereerd door een klein
kastje, ongeveer ter grootte van een pakje sigaretten, dat je
gemakkelijk aan het uitwendige frame kan hangen. De stroom is
overigens zo zwak dat dieren of mensen daar niets van merken." Volgens
de promovendus kan het systeem ook toegepast worden bij andere
implantaten zoals kunststof katheters. Voorwaarde is wel dat het
materiaal elektriciteit kan geleiden.
Curriculum Vitae
Ir. A.J. van der Borden (Winschoten, 1974) studeerde Technische
Natuurkunde aan de Rijksuniversiteit Groningen. Hij verrichtte zijn
onderzoek bij de disciplinegroep Biomaterialen van het Universitair
Medisch Centrum Groningen. Van der Borden promoveert tot doctor in de
Medische Wetenschappen bij prof. dr. H.J. Busscher en prof. dr. H.C.
Van der Mei. De titel van zijn proefschrift luidt Electric current
induced prevention of biofilms on stainless steel; application to
orthopaedic fixation frames
Noot voor de pers
Meer informatie: via Eddy Brand, bureau Voorlichting, Universitair
Medisch Centrum Groningen, tel. (050) 361 40 15 of 361 22 00, e-mail
e.c.brand@bvl.umcg.nl
Rijksuniversiteit Groningen