生物材料涂层提高了更成功的医疗植入的前景
研究人员发明了一种新型的抗菌涂层材料,可以提高医疗植入物的成功率。
这种材料可以帮助健康细胞“赢得与医疗细胞的竞赛”植入物,击败竞争对手细菌细胞从而降低植入物被身体排斥的可能性。
该材料性能的第一个结果已于今天(1月30日)发表在IOP出版杂志上生物医学材料.
某些医疗植入物的失败率仍然很高——髋关节植入物的失败率约为40%——这是由于植入物第一次插入人体时形成了生物膜。
这种薄膜是由一组粘附在一起的微生物组成的,可以由粘附在植入物上的细菌启动。这阻止了健康细胞附着,导致身体最终排斥植入物,可能导致患者严重的并发症。
在他们的研究中,来自新加坡A*STAR(科学、技术和研究机构)、南洋理工大学和香港大学的研究人员生产了一种材料,不仅能排斥细菌,还能吸引健康细胞。
这种材料的基底是由聚电解质多层膜制成的,多层膜上附着了许多特殊的键合分子,称为配体。
在测试了不同浓度的不同配体后,研究人员发现RGD肽在抑制细菌细胞的附着和吸引方面特别有效健康的细胞与胶原蛋白相比,与硫酸葡聚糖和壳聚糖多层膜结合时,胶原蛋白的活性明显降低。
在健康成纤维细胞培养和细菌细胞培养上测试了这种组合,其中使用了两种特定菌株大肠杆菌而且金黄色葡萄球菌.
该研究的第一作者,南洋理工大学的陈文森教授说:“我们开发的方法帮助宿主细胞赢得所谓的‘表面竞争’战斗,在植入物表面形成融合层,保护它免受可能的细菌粘附和定植。”
“目前,医用植入物中含有抗菌银涂层;然而,银的用量必须非常小心地控制,因为高浓度的银会杀死哺乳动物细胞变成对人类有毒的东西身体.
“我们创造的生物选择性涂层不存在这个问题,因为使用的材料是无毒的,而且制备过程使用水作为溶剂。
“目前,这只是一个‘概念验证’的研究,所以在将涂层用于临床植入物之前,还有很长的路要走。在未来的研究中,我们希望首先提高涂层的长期稳定性。”
进一步探索