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Electrostatic forces at the cell interface affect the nature of cell adhesion and function; but there is still limited knowledge about the impact of positive or negative surface charges on cell-material interactions in regenerative medicine. Titanium surfaces with a variety of zeta potentials between −90 mV and +50 mV were generated by functionalizing them with amino polymers, extracellular matrix proteins/peptide motifs and polyelectrolyte multilayers. A significant enhancement of intracellular calcium mobilization was achieved on surfaces with a moderately positive (+1 to +10 mV) compared with a negative zeta potential (−90 to −3 mV). Dramatic losses of cell activity (membrane integrity, viability, proliferation, calcium mobilization) were observed on surfaces with a highly positive zeta potential (+50 mV). This systematic study indicates that cells do not prefer positive charges in general, merely moderately positive ones. The cell behavior of MG-63s could be correlated with the materials’ zeta potential; but not with water contact angle or surface free energy. Our findings present new insights and provide an essential knowledge for future applications in dental and orthopedic surgery.
Derzeit wird bei der hygienischen Händedesinfektion eine Einreibedauer von 30 s empfohlen, welche in der Praxis oft nicht eingehalten werden kann. Zwar sorgt der alkoholische Anteil des Desinfektionsmittels allein schon für eine antimikrobielle Wirkung, dennoch spielt auch die Verteilung des Desinfektionsmittels und damit die Benetzung der Hautoberfläche eine wichtige Rolle um ein optimales Ergebnis zu erzielen. Die Benetzung kann durch eine Verlängerung der Einwirkzeit gesteigert und durch die Zusammensetzung des Desinfektionsmittels beeinflusst werden. Ziel der vorliegenden Arbeit war es herauszufinden, ob bei einer Anwendungsdauer der hygienischen Händedesinfektion von 15 s ein ebenso hoher Benetzungsgrad wie nach 30 s Einreibezeit erreichbar ist, und welchen Einfluss das Training auf den Benetzungsgrad hat. Dazu wurden 20 Probanden ausgewählt, die in einer randomisierten, gekreuzten Laborstudie an insgesamt vier Versuchstagen die hygienische Händedesinfektion mit einem UV-reaktivem Händedesinfektionsmittel durchführten. An den ersten beiden Versuchstagen galten die Probanden als untrainiert und hatten entweder 15 oder 30 s Zeit für die Durchführung der Händedesinfektion. An den letzten beiden Versuchstagen wurde das Standardeinreibeverfahren trainiert und ebenfalls für 15 bzw. 30 s angewendet. Die Vorder- und Rückseiten der benetzten Hände wurden unter UV-Licht fotografiert und die Fotos mit Hilfe einer Software ausgewertet, die benetzte von unbenetzten Arealen unterschied. Die Ergebnisse erlauben folgende Schlussfolgerungen. Die Einreibezeit allein hat keinen Einfluss auf den Benetzungsgrad der Hand. Nach 30 s wurden durchschnittlich 86,4 % der Handoberfläche benetzt, nach 15 s waren es 82,0 %. Die Differenz von 4,4 % war statistisch nicht signifikant. Auch bei einer verkürzten Anwendung der hygienischen Händedesinfektion ist demnach ein ähnlich hoher Benetzungsgrad zu erreichen wie nach den empfohlenen 30 s. Es gibt keinen Unterschied hinsichtlich der benetzten Fläche, wenn man sie lediglich in Hinblick auf die Einreibedauer vergleicht. Jedoch gibt es einen unterschied in der Benetzung zwischen trainierten und untrainierten Probanden unabhängig davon ob sie 15 oder 30s Zeit zur Händedesinfektion hatten (p<0,05). Trainierte Probanden erreichten einen Benetzungsgrad von 88,8 %, der damit um 9,2 % höher war als ohne Training. Trainierte Probanden, die 15 s Zeit hatten, die Schritte des Standardeinreibeverfahrens durchzuführen, benetzen eine größere Fläche als Probanden, die zwar 30 s Zeit hatten, aber untrainiert waren. Das verdeutlicht, welchen Stellenwert die Schulung des medizinischen Personals in der Vermeidung nosokomialer Infektionen hat. Ein besonderes Augenmerk bei der Durchführung der Einreibeschritte sollte auf die Benetzung des Handrückens, vor allem der rechten Seite, gelegt werden, da diese auch nach entsprechendem Training nur zu 83,1 % benetzt wurde. Als Fazit ergibt sich, dass es möglich ist, auch nach einer Einreibedauer von 15 s die Hand zufriedenstellend zu benetzen, allerdings unter der Voraussetzung, dass der Anwender trainiert ist. Das unterstreicht die Wichtigkeit konsequenter Schulungen und regelmäßiger Supervisionen zur Durchführung der Händedesinfektion. Eine Methode ist dabei die Verwendung von fluoreszierendem Desinfektionsmittel und die Kontrolle der Hand unter UV-Licht. Die Ergebnisse stellen quasi eine Legitimation der derzeitigen Praxis dar, verweisen aber zugleich auf die Wichtigkeit des Trainings der Händedesinfektion. Da man von gleicher bakteriozider Wirksamkeit des Desinfektionsmittels nach 15 und 30 s ausgeht, bleibt zu diskutieren, ob generell ein Herabsetzen der Einreibedauer für trainierte Anwender möglich ist.