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Aim: The efficacy of antimicrobial compounds included in wound dressings has been determined using the quantitative suspension test according to EN 13727 before. However, as suspension tests are not an accurate reflection of the conditions under which wound antiseptics are used, it was investigated if a disc carrier test would yield results simulating practical conditions on wound surfaces. A silver-leaching foam wound dressing was used for evaluation of the disc carrier test method. Method: The disc carriers consisted of circular stainless-steel discs measuring 2 cm in diameter and 1.5 mm in thickness, complying with the requirements of EN 10088-2. Carriers were contaminated with Staphylococcus aureus, methicillin-resistant S. aureus or Pseudomonas aeruginosa, respectively, together with an artificial wound secretion and left to dry at room temperature for 30 min. The wound dressings being tested were placed on the discs for the length of the exposure time, and after neutralization by thioglycolate in phosphate-buffered saline the number of surviving test organisms was then counted. The logarithmic reduction factor was calculated from the difference between the initial inoculum and the number of recovered test organisms. Results: The disc carrier test allowed determination of an antimicrobial efficacy in a realistic setting. It also imposed more stringent requirements on efficacy over time than the quantitative suspension test. The silver foam wound dressing showed a time-dependent antimicrobial efficacy. After 24-hour application time, the reduction factors against S. aureus, P. aeruginosa and the methicillin-resistant S. aureus were 1.9 ± 0.15, 2.1 ± 0.14 and 3.1 ± 0.18, respectively. Conclusion: The disc carrier test was a useful method for testing the antimicrobial efficacy of a foam silver dressing. The antimicrobial dressing exhibited an antimicrobial effect after 3 h and achieved a reduction >2 log against the tested bacterial strains in the presence of a simulated wound secretion after 24 h.
The effect of water-filtered infrared-A radiation (wIRA) on normal skin flora was investigated by generating experimental wounds on the forearms of volunteers utilizing the suction blister technique. Over 7 days, recolonization was monitored parallel to wound healing. Four groups of treatment were compared: no therapy (A), dexpanthenol cream once daily (B), 20 min wIRA irradiation at 30 cm distance (C), and wIRA irradiation for 30 min once daily together with dexpanthenol cream once daily (D). All treatments strongly inhibited the recolonization of the wounds. Whereas dexpanthenol completely suppressed recolonization over the test period, recolonization after wIRA without (C) and in combination with dexpanthenol (D) was suppressed, but started on day 5 with considerably higher amounts after the combination treatment (D). Whereas the consequence without treatment (A) was an increasing amount of physiological skin flora including coagulase-negative staphylococci, all treatments (B–D) led to a reduction in physiological skin flora, including coagulase-negative staphylococci. In healthy volunteers, wIRA alone and in combination with dexpanthenol strongly inhibited bacterial recolonization with physiological skin flora after artificial wound setting using a suction-blister wound model. This could support the beneficial effects of wIRA in the promotion of wound healing.
The exact qualitative and quantitative analysis of wound healing processes is a decisive prerequisite for optimizing wound care and for therapy control. Transepidermal water loss (TEWL) measurements are considered to be the standard procedure for assessing the progress of epidermal wound healing. The damage to the stratum corneum correlates with an increased loss of water through the skin barrier. This method is highly susceptible to failure by environmental factors, in particular by temperature and moisture. This study was aimed at comparing TEWL measurements and in vivo laser scanning microscopy (LSM) for the characterization of the epidermal wound healing process. LSM is a high-resolution in vivo method permitting to analyze the kinetics and dynamics of wound healing at a cellular level. While the TEWL values for the individual volunteers showed a wide scattering, LSM permitted the wound healing process to be clearly characterized at the cellular level. However, a comparison between the two methods was very difficult, because the results provided by LSM were images and not numerical. Therefore, a scoring system was set up which evaluates the stages of wound healing. Thus, the healing process could be numerically described. This method is independent of any environmental factors. Providing morphologically qualitative and numerically quantitative analyses of the wound healing process and being far less vulnerable to failure, LSM is advantageous over TEWL.
Wound healing disorders frequently occur due to biofilm formation on wound surfaces requiring conscientious wound hygiene. Often, the application of conventional liquid antiseptics is not sufficient and sustainable as (1) the borders and the surrounding of chronic wounds frequently consist of sclerotic skin, impeding an effectual penetration of these products, and (2) the hair follicles representing the reservoir for bacterial recolonization of skin surfaces are not affected. Recently, it has been reported that tissue-tolerable plasma (TTP), which is used at a temperature range between 35 and 45°C, likewise has disinfecting properties. In the present study, the effectivity of TTP and a standard liquid antiseptic was compared in vitro on porcine skin. The results revealed that TTP was able to reduce the bacterial load by 94%, although the application of the liquid antiseptic remained superior as it reduced the bacteria by almost 99%. For in vivo application, however, TTP offers several advantages. On the one hand, TTP enables the treatment of sclerotic skin as well, and on the other hand, a sustainable disinfection can be realized as, obviously, also the follicular reservoir is affected by TTP.
Currently, there are no generally accepted definitions for wounds at risk of infection. In clinical practice, too many chronic wounds are regarded as being at risk of infection, and therefore many topical antimicrobials – in terms of frequency and duration of use – are applied to wounds. Based on expert discussion and current knowledge, a clinical assessment score was developed. The objective of this wounds at risk (W.A.R.) score is to allow decision-making on the indication for the use of antiseptics on the basis of polihexanide. The proposed clinical classification of W.A.R. shall facilitate the decision for wound antisepsis and allow an appropriate general treatment regimen with the focus on the prevention of wound infection. The W.A.R. score is based on a clinically oriented risk assessment using concrete patient circumstances. The indication for the use of antiseptics results from the addition of differently weighted risk causes, for which points are assigned. Antimicrobial treatment is justified in the case of 3 or more points.
Perspektiven und Risiken des Einsatzes eines körperwarmen elektrischen Plasmas in der Medizin
(2011)
Durch die vorgestellten Studien konnte gezeigt werden, dass Temperatureffekte und UV-Strahlung, die bei der Plasma-Gewebe-Wechselwirkung entstehen, keine Gefährdung für den Menschen darstellen. Die hohe antiseptische Wirkung des Plasmas ist offensichtlich auf die Bildung großer Mengen freier Radikale speziell an der Hautoberfläche, aber auch in den Haarfollikeln zurückzuführen. Die Tatsache, dass das Plasma in die Haarfollikel eindringen kann, stellt einen deutlichen Vorteil gegenüber der Anwendung flüssiger Antiseptika dar. Um jedoch eine effektive Antiseptik der Hautoberfläche zu erreichen, ist es notwendig, Plasma-Jet-Systeme mit einem Durchmesser des Plasmastrahls von ≥ 5 mm zu entwickeln. In diesem Fall ist zu erwarten, dass die Plasmabehandlung mindestens ähnliche Ergebnisse wie die Behandlung mit Octenisept® aufweist. Es ist wahrscheinlich, dass Temperatureffekte, UV-Strahlung und Radikalbildung Synergieeffekte in der menschlichen Haut bewirken, die die antiseptische Wirkung der freien Radikale als Einzelkomponente übersteigen. Damit kommt der Plasmatechnologie in Zukunft eine besondere Bedeutung bei der Wundbehandlung zu. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass die Plasmabehandlung die Penetration von Partikeln und Agentien stimuliert. Damit eröffnen sich neue Möglichkeiten für eine Plasmaanwendung im Bereich der Wirkstoffzufuhr in und durch die Haut. Inwieweit diese Wirkstoffe vor oder nach der Plasmabehandlung auf die Hautoberfläche aufgetragen werden müssen, ist Zielsetzung weiterer Untersuchungen. Generell kann festgestellt werden, dass es sich bei TTP um eine neue Technologie handelt, die ein hohes Potenzial für den klinischen Einsatz aufweist. Es ist zu erwarten, dass die Anwendung von TTP im medizinischen und biotechnischen Bereich in den nächsten Jahren stark zunehmen wird. Mit der vorliegenden Arbeit wurde eine wichtige Grundlage zur Risikobewertung der Anwendung von TTP in der Medizin geschaffen und ein Beitrag zur Klärung des Wirkungsmechanismus von Plasmen im Gewebe geleistet. Darüber hinaus konnte ein neues Anwendungsgebiet der Plasmabehandlung in Form der Stimulation der Penetration von topisch applizierten Substanzen aufgezeigt werden.
Die Zahl von Parodontitispatienten steigt jährlich an. Außerdem wurden vermehrt Implantate insertiert, die analog zur Parodontitis von Periimplantitis betroffen sind. Ursächlich für beide Erkrankungen sind Biofilme. Es gibt keine befriedigenden Methoden zur Biofilmentfernung, die außerdem eine wundheilungsfördernde Oberfläche erzeugen. Daher werden neue Behandlungsmethoden benötigt. In dieser Arbeit wurde drei Biofilmmodelle mit C. albicans, S. mutans und Speichelmikroorganismen mit drei verschiedenen Plasmaquellen (kINPen09, Hohlelektroden-DBD, Volumen-DBD) sowie zwei verschiedenen Gasmischungen (Argon und Argon+1% O2) jeweils 1, 2, 5 und 10 min mit Plasma behandelt. Als Positivkontrolle wurde Chlorhexidin mitgeführt. Außerdem wurden verschiedene Titanbearbeitungsformen (maschiniert, diamantbearbeitet, pulverbestrahlt sowie geätzt und gestrahlt) mit Argon+1%O2-Plasma mittels kINPen09 behandelt. Anschließend wurden die Elementzusammensetzung, der Kontaktwinkel sowie die Ausbreitung von osteoblastenartigen Zellen MG-63 auf diesen Oberflächen bestimmt. SLactive􀂓 wurde hierbei als Positivkontrolle verwendet. Um eine potentielle Anwendung in der Parodontologie zu prüfen, wurden diese Untersuchungen auch auf Dentin durchgeführt. Alle Plasmaquellen und –parameter wirkten antimikrobiell. Die Zerstörung der Zellen wurde im Rasterelektronenmikroskop deutlich. Hierbei reduzierte die Volumen-DBD die Koloniebildenden Einheiten um circa 5 log-Stufen und wies damit die höchste antimikrobielle Wirksamkeit auf. Sauerstoffzumischung führte nur bei der Hohlelektroden-DBD zu einer erhöhten antimikrobiellen Wirksamkeit. Die Plasmabehandlung reduzierte die Kontaktwinkel auf allen Oberflächen teilweise bis in den superhydrophilen Bereich. EDX-Analysen zeigten eine Reduktion der Masseprozent von Kohlenstoff sowie eine Erhöhung des Sauerstoffgehalts aller Oberflächen nach Plasmabehandlung. Die Ausbreitung der Osteoblasten war auf den plasmabehandelten Oberflächen signifikant höher als auf den unbehandelten Oberflächen und konnte sogar die Werte der hydrophilen SLactive􀂓-Oberfläche übersteigen. Diese Effekte konnten sowohl auf Titan als auch auf Dentin nachgewiesen werden. Da Plasma antimikrobiell wirkt und, wie in weiterführenden Versuchen gezeigt werden konnte, auch Biofilm entfernt, eignet es sich zur Therapie der Periimplantitis und Parodontitis. Außerdem wird die Oberfläche biokompatibler, wodurch die Wundheilung gefördert werden könnte. Da Plasma weitere wundheilungsstimulierende Faktoren beinhaltet, stellt es in Zukunft eine Erfolg versprechende Therapieoption für die Behandlung von Parodontitis und Periimplantits dar.
In einer offenen, kontrollierten, randomisierten, monozentrischen klinischen Studie an 241 Patienten mit geplanter Katarakt-OP wurde untersucht, ob es beim Einsatz von PVP-I-Lösung in der präoperativen Augenantiseptik zu einer Resorption von Iod kommt. Dazu wurden Konjunktiva und/oder periorbitale Haut mit 10 %igem bzw. 1,25 %igem PVP-Iod oder einem iodfreien Mittel behandelt und die Veränderung der Iodausscheidung bestimmt. Von der aufgetragenen verfügbaren Iodmenge wurden zwischen 0,24 und 1,77 % resorbiert. Es konnte gezeigt werden, dass es sowohl bei konjunktivaler als auch bei periorbitaler Applikation einer 10 %igen PVP-I-Lösung zu einer signifikanten Änderung der Iodausscheidung kommt. Bei Verwendung 1,25 %iger PVP-I-Lösung war keine signifikante Änderung der Iodausscheidung festzustellen, allerdings erhöhte sich die Anzahl der Patienten, deren Iodausscheidung im Bereich einer Iodkontamination (>300 µg/g Kreatinin) lag. Aufgrund dieser Ergebnisse ist der Einsatz einer 10 %igen PVP-I-Lösung auf der Konjunktiva abzulehnen. Bei Verwendung einer 1,25 %igen PVP-I-Lösung sind vor jeder präoperativen Augenantiseptik Schilddrüsenerkrankungen auszuschließen.
Bisher wird die Wirksamkeit von Wundantiseptika und antiseptischen Wundauflagen zunächst im quantitativen Suspensionstest ermittelt und bei in vitro nachgewiesener Wirksamkeit die klinische Prüfung unter der Voraussetzung der Zulassung durch eine Ethikkommission durchgeführt. Da jedoch der Suspensionstest den Anwendungsbedingungen eines Wundantiseptikums nicht gerecht wird, sollte untersucht werden, ob sich ein praxisnaher Objektträgertest als zweite Prüfstufe zur Prüfung der mikrobioziden Wirksamkeit von Wundantiseptika eignet. Als Keimträger wurden kreisförmige Metallplättchen mit einem Durchmesser von 2 cm und einer Stärke von 1,5 mm aus nichtrostendem Stahl mit der Suspension des Testorganismus kontaminiert, für 30 min angetrocknet, die zu testenden Wundauflagen für die Dauer der Einwirkungszeit aufgelegt und danach die Anzahl der rückgewinnbaren überlebenden Testorganismen bestimmt. Aus der Differenz der Ausgangskontamination und der Anzahl rückgewinnbarer kultivierter Testorganismen wird der logarithmische Reduktionsfaktor berechnet. Mit dem Keimträgertest ist es möglich, die Wirksamkeit praxisnäher und mit höheren Anforderungen an die Wirkungsentfaltung als im Suspensionstest zu ermitteln, weil der Kontakt zwischen Wundauflage und aufgetragener Suspension der Testorganismen weniger intensiv ist als bei Durchmischung einer Prüflösung mit Testorganismen im Suspensionstest . Zeitabhängig erwies sich der getestete silberhaltige Wundschaumverband Biatain Ag als mikrobiozid effektiv. Nach 24 h wurde gegenüber S. aureus und P. aeruginosa ein Reduktionsfaktor von 2 log, gegenüber einem MRSA Stamm von 3 log erreicht. Dagegen war die silberfreie Wundauflage nicht nur wirkungslos, sondern innerhalb von 24 h war eine deutliche Vermehrung der Testbakterien auf dem Keimträger feststellbar, die z. T. fast 2 log erreicht.
Ein in Zahnarztpraxen präsentes Problem ist die mikrobielle Kontamination des Wassers durch Biofilmbildung in den wasserführenden Leitungen der ZE. Die Studie basiert auf dem Aspekt, dass die derzeitigen Dekontaminationsanlagen mit Zudosierung von Oxygenal keine sichere Wirkung in Bezug auf die Einhaltung der Trinkwasser Verordnung garantieren können. Deshalb wurde ein neues Verfahren auf der Basis von anodischer Oxidation unter Praxisbedingungen geprüft. Der Einfluss einer regelmäßigen permanenten Desinfektion mit zusätzlicher sog. Stoßdesinfektion wurde bei mehreren kontaminierten ZE (Behandlung 1, 2 und 3) und dem Auslass im Patienten-WC mit dem neuen Produkt POTOCLEAN® über 7 Monate geprüft. Regelmäßig wurden die mikrobielle Kontamination, Chlor- und Redoxwerte gemessen. An ZE 1 und 2 (ca. 13 Jahre alt) ergab sich Folgendes: Durch die mehrstündigen Stoßdesinfektionen (3 Termine) ließ sich die GKZ für eine kurze Zeitperiode (<7 d) senken; diese Wirkung persistierte lediglich bis zur folgenden Messung nach einer Woche. Daraufhin stiegen die Werte trotz permanenter Niedrigdosierung (1 mg/l) von POTOCLEAN® wieder an. Durch die starke Chlorzehrung bei vergleichsweise geringen zugeführten Chlormengen wurden niedrige Gesamtchlor-Werte bei den Routinemessungen erfasst. Das Redoxpotential zeigt ähnliche Tendenz, da auch der elektrochemische Wert durch die nur geringe Natriumhypochloritwirksamkeit niedrig gehalten wurde. Während bzw. kurz nach den Stoßdesinfektionen fand insgesamt ein Anstieg der Werte statt, der durch die höhere Menge POTOCLEAN® bedingt ist. Sobald sich aber die Mikroorganismen bei den folgenden geringen POTOCLEAN® Mengen regenerieren, sinken die Gesamtchlor- und Redoxwerte wieder, da die Chlorzehrung steigt. ZE 3 stellt durch ihren vorteilhaften Bau (Vermeidung von Wasserstagnation etc.) und die allgemein geringere (auch altersbedingte) mikrobielle Kontamination ein durch Desinfektionsmittel wesentlich einfacher zu behandelndes Objekt dar. Spätestens nach der ersten Stoßdesinfektion lagen alle mikrobiellen Werte nachhaltig bei 0. Wichtige Einflussfaktoren waren das Alter und die damit in Zusammenhang stehende Konstruktion von zwei der drei ZE (Behandlung 1 und 2) bzw. von dem Wasserhahn des Patienten-WC und die damit verbundene Biofilmausprägung zu Beginn des Projekts.