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Zielsetzung und Fragestellung: Periprothetische Gelenkinfektionen (PJI) und septische Arthritis (SA) sind aufgrund hoher Morbidität und sozioökonomischer Kosten klinisch höchst relevant. Da die konventionelle Mikrobiologie zeitintensiv ist, sind beschleunigte Diagnoseverfahren essenziell. Der Scattered Light Integrated Collector (SLIC) ermöglicht die Detektion mikrobiellen Wachstums mittels Laserlichtstreuung in Echtzeit. Ziel dieser experimentellen Untersuchung war die Optimierung einer bereits etablierten Standardarbeitsanweisung (Standard Operating Procedure, SOP) für die Gewebeanalyse. Systematisch evaluiert wurden der Einfluss verschiedener Kulturmedien, Zentrifugationsparameter und chemischer Disruptionsmethoden auf die Geschwindigkeit und Sensitivität der Erregerdetektion.

Material und Methoden: In dieser prospektiven, experimentell-klinischen Beobachtungsstudie (Evidenzgrad II) wurden Gewebebiopsien von Patient*innen analysiert, welche die Infektionskriterien der European Bone and Joint Infection Society (EBJIS) erfüllten. Verglichen wurden fünf Medien: Mueller-Hinton-Broth (MHB), Brain Heart Infusion (BHI), Luria-Bertani (LB), Tryptic Soy Broth (TSB) und Terrific Broth (TB). Zudem wurden Zentrifugationsgeschwindigkeiten (500 bis 10.000 rcf) sowie der Einsatz von Dithiothreitol (DTT) zur chemischen Gewebeauflösung evaluiert. Das Bakterienwachstum wurde über 5 Stunden kontinuierlich aufgezeichnet. Die statistische Analyse erfolgte mittels Einweg-ANOVA mit Dunnett’s Post-hoc-Test sowie ungepaarten t-Tests (Gauß-Verteilung vorausgesetzt). Zielparameter waren die Fläche unter der Kurve (Area Under the Curve, AUC), die Kurvensteigung (Slope, ΔmV/min) und die Endpunktwerte (mV nach 5 Stunden).

Ergebnisse: In der AUC-Analyse zeigten sich keine signifikanten Unterschiede zwischen den Medien und MHB (p>0,05). Die Endpunktanalyse nach 5 Stunden ergab jedoch für TB einen höheren Endpunkt (89.700 mV) mit signifikanter Überlegenheit gegenüber MHB (p=0,042), BHI (p=0,001), LB (p=0,002) und CASO (p<0,001). Variation der Zentrifugationsgeschwindigkeit zwischen 500 und 10.000 rcf führte zu keinen statistisch signifikanten Unterschieden in AUC, Steigung oder Endpunktsignal (p>0,05); numerisch wurden die höchsten Endpunktwerte bei 5.000 rcf beobachtet. Der Einsatz von DTT bewirkte in keinem der Volumina (25–300 µl) eine Verbesserung; die konsistent niedrigeren AUC- und Endpunktwerte deuteten vielmehr auf eine tendenzielle Wachstumshemmung hin (p>0,05).

Diskussion und Schlussfolgerung: Die optimierte SOP für SLIC-basierte Gewebeanalyse empfiehlt MHB als robustes Standardmedium für geringe Bakterienlasten, wobei TB höhere Endpunktsignale liefern kann. Zentrifugationsparameter im Bereich 1.000–5.000 rcf sind praktikabel; DTT bietet keinen Zusatznutzen und kann aus der SOP entfallen. SLIC ermöglicht eine zuverlässige Erregerdetektion in unter zehn Stunden und kann die diagnostische Latenz verkürzen, was frühere, gezielte Therapien unterstützt.