NanoSilberPartikel – Wirkmechanismen und Untersuchung ihrer möglichen Interaktion mit Geweben, Zellen und Molekülen. Definition ihres relevanten Unverträglichkeitspotenzials
Ziel des Projekts war es, Methoden zu erarbeiten, um Silber Nanopartikel (AgNP) herzustellen, die sich sicher und unter Erhalt der angestrebten Wirkung in ein Produkt einbringen lassen. Aus verschiedenen Produkten, die sowohl aus fest eingebundenen Silber Nanopartikeln als auch aus freisetzenden, resorbierbaren Systemen bestehen, sollten genaue Kenntnisse über die Wechselwirkungen der eingesetzten Nanopartikel und Nanomaterialien gewonnen werden, um potenzielle Risiken bei ihrer Anwendung möglichst auszuschließen.
Es wurden verschiedene Nanosilber-haltige Materialien entwickelt, die als Modellsysteme für folgende drei Produkttypen mit Silber Nanopartikeln dienen sollen:
- organische Basis: schnelle und kurzzeitige Silberfreisetzung aus z.B. Kollagenfolien
- metallische Basis: intermediäre Implantate zur Osteosynthese, z.B. Titanschrauben oder Titanplatten
- synthetische Basis: Dauerimplantate, z.B. Knochenzement
Es wurde an Materialien mit unterschiedlichem Gehalt an Silber Nanopartikel gearbeitet, um die wirksame Dosis zu finden, bei der sowohl eine ausreichende Freisetzung und Wirksamkeit von Silber erzielt wird und gleichzeitig nicht toxisch auf die untersuchten Zellen wirkt. Hierzu wurden Freisetzungsprofile erstellt und die Toxizität auf verschiedene Zelltypen des Organismus ermittelt. Zum Vergleich wurden neben den Silber Nanopartikeln auch herkömmliche, vollständig lösliche Silbersalze getestet. Des Weiteren wurde die antimikrobielle Wirksamkeit der Produkte unter anderem nach simuliertem Gebrauch bestimmt, um die mögliche Wirkdauer zu ermitteln. In einem begrenzten Tierversuch wurde neben der Verträglichkeit für den Organismus auch eine mögliche Anreicherung der eingesetzten Silber Nanopartikel in den Organen untersucht, was für die verwendeten Implantate nicht der Fall war.
Die Ergebnisse ermöglichen es, das Gefährdungspotential von Silber Nanopartikel und Nanosilber-haltigen Materialien besser und realistischer einzuschätzen, so dass dadurch eine sichere Risikobewertung für ihren Einsatz in Medizinprodukten durchführbar ist. Antimikrobiell aktive Nanosilber-haltige Medizinprodukte stellen nach den vorliegenden Ergebnissen ein geringes Risiko für den Verbraucher dar und vermindern gleichzeitig das Risiko einer Implantat-assoziierten Infektion.
Die Silber Nanopartikel zeigen in den entwickelten Produkten:
- eine gute bakterizide Wirkung
- bereits in geringer Dosierung eine gute Wirksamkeit
- gutes Einbring-Verhalten in erprobte Materialien ohne deren Leistungsfähigkeit zu mindern
- keine unerwünschte Freisetzung beim Einbringen (gilt nicht für resorbierbare Produkte)
