Felix Haker

• Diese Arbeit befasst sich mit der Untersuchung von aus Patientenisolaten gewonnenen S. aureus Kulturen und deren Biofilmbildung auf implantatähnlichen Titan-Oberflächen. Ziel war es, den zeitlichen Ablauf bakterieller periprothetischer Infektionen über einen Zeitraum von 21 Tagen zu beschreiben und besser zu verstehen. Dazu sollte überprüft werden, ob ein fluoreszenzspektrometrisch ausgewertetes LIVE/DEAD Assay eine zusätzliche Aussage zum Status der im Biofilm befindlichen Zellen liefern kann. Zudem wurde die Biofilmentwicklung anhandDiese Arbeit befasst sich mit der Untersuchung von aus Patientenisolaten gewonnenen S. aureus Kulturen und deren Biofilmbildung auf implantatähnlichen Titan-Oberflächen. Ziel war es, den zeitlichen Ablauf bakterieller periprothetischer Infektionen über einen Zeitraum von 21 Tagen zu beschreiben und besser zu verstehen. Dazu sollte überprüft werden, ob ein fluoreszenzspektrometrisch ausgewertetes LIVE/DEAD Assay eine zusätzliche Aussage zum Status der im Biofilm befindlichen Zellen liefern kann. Zudem wurde die Biofilmentwicklung anhand etablierter fluoreszenzspektrometrischer Methoden (Concanavalin-A-Markierung extrazellulärer Polymerer Substanzen, DNA-Markierung mit Hoechst 33342) untersucht. Es konnte ein reproduzierbarer Verlauf der Entwicklung des Biofilms, sowie der DNA-Menge aufgezeigt werden. Das LIVE/DEAD Assay lieferte keine signifikanten Ergebnisse in Bezug auf das Verhältnis lebender zu toter S. aureus Zellen im Biofilm. Weiter wurde die Angreifbarkeit des frühen, am Titan adhärenten Biofilms (Alter 1-5 Tage) durch das in der Orthopädie gängig eingesetzte Antibiotikum Gentamicin untersucht. Die Wirksamkeit konnte zu jedem getesteten Zeitpunkt der ersten fünf Tage durch Anzucht von Kolonien bestätigt werden. Auch wurde die Wirksamkeit über das LIVE/DEAD Assay überprüft, jedoch konnten hier keine aussagekräftigen Daten gewonnen werden, die diese Methode zur Überprüfung der Antibiotikawirksamkeit empfehlen könnten.…
• This thesis deals with the investigation of S. aureus cultures obtained from patient isolates and their biofilm formation on implant-like titanium surfaces. The aim was to describe and better understand the chronological sequence of bacterial periprosthetic infections over a period of 21 days. For this purpose, it should be checked whether a LIVE/DEAD assay evaluated by fluorescence spectrometry can provide additional information on the status of the cells in the biofilm. In addition, the development of biofilms was investigated usingThis thesis deals with the investigation of S. aureus cultures obtained from patient isolates and their biofilm formation on implant-like titanium surfaces. The aim was to describe and better understand the chronological sequence of bacterial periprosthetic infections over a period of 21 days. For this purpose, it should be checked whether a LIVE/DEAD assay evaluated by fluorescence spectrometry can provide additional information on the status of the cells in the biofilm. In addition, the development of biofilms was investigated using established fluorescence spectrometric methods (Concanavalin-A labelling of extracellular polymer substances, DNA labelling with Hoechst 33342). A reproducible course of the development of the biofilm and the amount of DNA could be shown. The LIVE/DEAD assay did not provide any significant results with regarding the ratio of live to dead S. aureus cells in the biofilm. The vulnerability of the early biofilm adhering to titanium (age 1-5 days) was also examined by using the antibiotic gentamicin, which is commonly used in orthopedics. By cultivating colonies it could be shown, that the antibiotic was effective at every tested time during the first five days. The effectiveness was also checked using the LIVE / DEAD assay, but no meaningful data could be obtained here that could recommend this method for checking the effectiveness of antibiotics against adherent Biofilms.…