Chir. Narzadow Ruchu Ortop. Pol., 2018; 83(6) 221-228 DOI: 10.31139/chnriop.2018.83.6.44 221 © Polskie Towarzystwo Ortopedyczne i Traumatologiczne Chirurgia Narządów Ruchu i Ortopedia Polska / Polish Orthopaedics and Traumatology ISSN 0009-479X Author’s address: Ireneusz Babiak, Department of Orthopedics and Traumatology, Medical University of Warsaw, Poland e-mail: ibabiak@wum.edu.pl Received: 27.07.2018 Accepted: 22.11.2018 Published: 04.01.2019 ORIGINAL PAPER Antimicrobial biomaterials in the prevention and local treatment of infection in orthopedics Biomateriały antybakteryjne w zapobieganiu i miejscowym leczeniu zakażeń w ortopedii Ireneusz Babiak 1,2 , Piotr Pędzisz 1 , Jakub Janowicz 1 , Paweł Małdyk 1 1 Department of Orthopedics and Traumatology, Medical University of Warsaw 2 Department of Orthopedics, Mälarsjukhuset Eskilstuna, Sweden Abstract According to current views, infection around the orthopedic implant and in chronic osteomyelitis is associated with the development of a bacterial bioflm, which is a barrier to systemic administered antibiotics. This results in the inability to cure the infection with systemic antimicrobial therapy because the doses guaranteeing activity in the bioflm will be toxic to the patient. The antibiotic concentration efective against bacteria in the bioflm can be achieved by local administration. The main advantage of local antibiotic carriers is the local release of drugs in high concentrations that exceed those achievable after systemic administration, but without systemic toxicity. The vehicle should provide a high local concentration of antibiotic above the minimal inhibitory con- centrations (MIC) for the most common pathogens an should be efective against sedentary forms of bacteria. It can not impair the regeneration of bone tissue and the biological integration of the implant with the bone. Carriers that are both a substitute for bone and have osteoconductive or osteoinductive properties protect the bone from re-infection and promote the reconstruction of cavernous defects. Local carriers of antibacterial drugs may be absorbable or non-absorbable and depending on physico-chemical properties include 6 classes of biomaterials. Local carriers of antibacterial substances are currently being and will probably remain the treatment of choice of infections of orthopedic implants and osteomyelitis. Key words: Antibiotic Loaded Acrylic Cement; Local Antibacterial Carriers, bone substitutes, periprosthetic joint infection, osteomyelitis, orthopedic infections Streszczenie Według obecnych poglądów infekcja w okolicy implantu ortopedycznego i w przewlekłym zapaleniu kości związana jest z rozwojem bakteryjnego bio- flmu, który stanowi barierę dla antybiotyków podawanych ogólnie. Powoduje to niemożność wyleczenia infekcji za pomocą ogólnej antybiotykoteraii, ponieważ dawki gwarantujące aktywność w bioflmie będą toksyczne dla pacjenta. Skuteczne wobec bakterii w bioflmie stężenie antybiotyku można osiągnąć przez ich miejscowe podanie Główną zaletą miejscowych nośników antybiotyków jest miejscowe uwalnianie leków w wysokich stężeniach, które przekraczają stężenia osiągalne po podaniu ogólnoustrojowym, jednak bez toksyczności ogólnoustrojowej. Nośnik powinien zapewnić wysokie stężenie miejscowe antybiotyku powyżej MIC dla najczęstszych patogenów, powinien być skuteczny wobec osiadłych form bakterii, a zarazem nie upośledzać rege- neracji tkanki kostnej oraz biologicznej integracji implantu z kością. Nośniki będące jednocześnie substytutem kości i mające właściwości osteokondukcyj- ne lub osteoindukcyjne chronią kość przed ponownym zakażeniem i sprzyjają odbudowie ubytków jamistych. Miejscowe nośniki leków antybakteryjnych mogą być wchłanialne lub niewchłanialne i zależnie od właściwości fzykochemicznych obejmują 6 klas biomateriałów. Miejscowe nośniki substancji anty- bakteryjnych stały się obecnie i zapewne pozostaną w przyszłości postępowaniem z wyboru w proflaktyce i leczeniu infekcji implantów ortopedycznych i zapaleń kości. Slowa kluczowe: złamania okołoprotezowe, złamania okołoprotezowe z infekcją, endoprotezoplastyka stawu biodrowego, endoprotezoplastyka stawu kolanowego