加速骨修復(fù)的鈦基植入物可一步式制備

該?？蒲袌F(tuán)隊(duì)聯(lián)合中南大學(xué)湘雅三醫(yī)院研究人員，利用等離子體浸沒(méi)離子注入技術(shù)，成功制備了含有鈷元素的鈦基植入物。這類(lèi)植入物在無(wú)須攝入外源性重組蛋白或抗生素的條件下，依然具有降低感染并加速骨修復(fù)的功能，為骨骼疾病提供了潛在的治療方案。相關(guān)成果日前發(fā)表在《先進(jìn)科學(xué)》上。

  骨科感染治療和骨骼功能恢復(fù)是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)領(lǐng)域面臨的重大挑戰(zhàn)。世界衛(wèi)生組織報(bào)告顯示，全球每年約有150萬(wàn)嚴(yán)重骨感染病例。傳統(tǒng)臨床實(shí)踐中長(zhǎng)期使用抗生素可能導(dǎo)致抗微生物耐藥性的增加，而生物膜引發(fā)的炎癥反應(yīng)也會(huì)阻礙組織愈合過(guò)程，使骨科感染治療尤為棘手。

  研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)等離子體浸沒(méi)離子注入技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了一步式制備含鈷元素的鈦基植入物。這些植入物具有出色的生物物理適應(yīng)性，能夠調(diào)節(jié)免疫功能，促進(jìn)感染性骨缺損的愈合與組織再生。研究表明，此類(lèi)植入物能有效破壞細(xì)菌生物膜的形成，以耐甲氧西林金黃色葡萄球菌為例，其黏附率降低了80%以上，展現(xiàn)出的抗菌活性。研究發(fā)現(xiàn)，這種新材料促使巨噬細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)橛兄诮M織愈合的表型，形成了有益于骨骼重建的免疫微環(huán)境，并表現(xiàn)出降低TRAP酶活性的傾向。

  科研人員表示，這項(xiàng)研究獲得的基因組學(xué)數(shù)據(jù)揭示了潛在的通路，識(shí)別該通路為從分子維度理解材料調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞極化提供了支持，從而驗(yàn)證了含鈷鈦合金材料在骨修復(fù)與免疫調(diào)節(jié)方面的治療潛力。