Ein mäßig-starkes statisches Magnetfeld (100 mT) wurde angelegt, um die bakterielle Zelladhäsion und das Wachstums-Verhalten von gram-positiven (Staphylococcus epidermidis) und gram-negativen Bakterien (Escherichia coli) auf einer Biomaterial-Oberfläche zu verstehen und auch, um die bakteriziden bzw. bakteriostatischen Eigenschaft des angelegten Magnetfeldes zu untersuchen.
Sowohl gesinterte Hydroxyapatit-Keramik als auch die Kontroll-Proben (Glasplatte; ähnliche Rauigkeits-Werte), beimpft mit Bakterien, wurden für verschiedene Zeitdauern bei dem Magnetfeld (100 mT) während der logarithmischen Phase exponiert.
Hydroxyapatit ist als das biologisch verträglichste und bioaktivste Material aller synthetischen Materialen bekannt. Allerdings besteht eins seiner Hauptprobleme im Fehlen einer antibakteriellen bzw. bateriziden Eigenschaft. Ein Weg, um dieses Problem anzugehen, besteht in der Nutzung eines externen Feldes, wie eines Magnetfeldes, um die bakterizide bzw. bakteristatische Eigenschaft zu induzieren.
| Exposition | Parameter |
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Exposition 1:
Expositionsdauer:
kontinuierlich für 30, 60, 120 oder 240 Min.
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| Frequenz | |
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| Typ | |
| Expositionsdauer | kontinuierlich für 30, 60, 120 oder 240 Min. |
| Expositionsquelle | |
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| Aufbau | solenoid consisted of a copper wire (diameter 1.5 mm), coiled into 875 loops; solenoid connected to a DC power supply and placed into an incubator; exposure cavity had a dimension of 17 cm x 15 cm x 4 cm; bacterial suspensions were pipetted on hydroxyapatite or glass discs into a standard plate with four wells, incubated at 37°C and exposed |
| Messgröße | Wert | Typ | Methode | Masse | Bemerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| magnetische Flussdichte | 100 mT | - | gemessen | - | - |
Die quantitative Analyse der Rasterelektronenmikroskopie-Bilder bestätigte die hemmende Wirkung des statischen Magnetfelds auf das bakterielle Wachstum. Die Ergebnisse der Zellmembran-Intaktheit sowie die Permeabilitäts-Assays deckten darüber hinaus die Desintegration der bakteriellen Zellmembran mit der Freisetzung von intrazellulärem Material nach der Magnetfeld-Exposition auf. Unter den untersuchten Kulturbedingungen war die bakterizide Wirkung bei Staphylococcus epidermidis weniger ausgeprägt als bei Escherichia coli.
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