Sonikation

Periprothetische Infektionen entstehen häufig durch bakterielle Biofilme, die sich auf der Oberfläche von Implantaten wie Hüft- oder Knieprothesen bilden. Diese Biofilme erschweren die Diagnostik, da die Bakterien in ihnen oft nur schwer durch konventionelle Verfahren wie Abstreichen oder Abkratzen in Kulturen nachweisbar sind.

Nach Explantation der infizierten Prothese wird diese in einem sterilen Behälter mit Flüssigkeit (meist physiologische Kochsalzlösung) überführt. Anschließend erfolgt die Sonikation: Die Prothese wird für einige Minuten niederfrequentem Ultraschall (40 kHz) ausgesetzt. Durch die Ultraschall-induzierte Kavitation (mit möglichst energiearmer Strahlung, um die Bakterien nicht zu schädigen) werden Bakterien aus dem Biofilm gelöst und in die Flüssigkeit überführt. Die sonizierte Flüssigkeit wird kultiviert und/oder mittels PCR auf bakterielle DNA untersucht.

Die Sonikation hat häufig eine höhere Sensitivität als herkömmliche, aus Abstrichen oder Gewebeproben angezüchtete Bakterienkulturen. Zudem kommt es zu einer Erhöhung der Nachweisrate von Biofilm-assoziierten Erregern. Auch langsam wachsende oder schwierig kultivierbare Bakterien können identifiziert werden.

Nachteile sind die Möglichkeit der Kontamination während des Prozesses und damit Verfälschung der Ergebnisse. Außerdem reagieren nicht alle Bakterienarten gleich gut auf die Sonikation. Die Spezifität kann durch Umweltkeime oder postoperative Antibiotikatherapie beeinflusst werden

Die Sonikation ist mittlerweile eine etablierte Methode in der Diagnostik periprothetischer Infektionen und wird in vielen mikrobiologischen Laboren als Ergänzung zur klassischen Kulturdiagnostik eingesetzt.