医学診断法ジャーナル
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概要

インプラント関連感染ラットモデルにおけるインプラント表面への細菌付着の新しい定量化方法

Schroder ML、Angrisani N、Hegermann J、Windhagen H、Callieb T、他。

目的:選択的整形外科手術におけるインプラント感染は、患者に壊滅的な結果をもたらす臨床的に重要な問題です。そのため、インプラント感染を防ぐための新しい戦略が強く求められています。インプラント表面の機能化による微生物付着の低減は、in vitro では大きな可能性を示していますが、 in vivoでは適切なモデルでテストする必要があります。インプラント表面の細菌負荷を適切に評価する方法が、その評価に重要です。現在まで、in vivo での細菌感染の量と形態の同時評価は行われていません。
方法:立方体 Ti90/Al6/V4 ロッドを Lewis ラットの脛骨に挿入し、さまざまな濃度のStaphylococcus aureus株 36/07に感染させました。21 日後、摘出したインプラントを染色して生細胞と死細胞を調べました。細菌表面のコロニー化は共焦点顕微鏡で分析され、ソフトウェア Imaris® × 64 を使用して 2 つの異なるアプローチ (スポット法とボリューム法) で半定量的に評価されました。さらに、細菌の形態も評価されました。結果は、放射線学的変化および組織学的変化と比較されました。
結果:インプラント表面の細菌バイオマスを評価するための新しい半定量的 CLSM 評価が正常に実装されました。両方の方法で同等の結果が得られました。細菌コロニー化の形態学的評価の結果は、定量化の結果と同様でした。感染濃度が減少するにつれて、インプラント表面の細菌バイオマスとバイオフィルム形成が増加する傾向が見られました。対照的に、組織学的評価、放射線学的評価、および相対的な脛骨重量では、接種濃度が高いほど変化が深刻であることが明らかになりました。
結論:細菌の外観の形態学的評価と組み合わせたこの CLSM ベースの評価は、インプラント表面の細菌負荷を評価するのに適したツールです。このモデルは、骨の変化の放射線学的評価と組織学的評価と組み合わせることで、新しいインプラント表面の評価に適しています。