模仿脊柱单元结构和功能的3D生物植入物用于治疗脊柱结核病
Sarah Yahia1, Islam A Khalil2, Monira G Ghoniem3
1Nanomedicine Research Labs, Center for Materials Sciences, Zewail City of Science and Technology 6th of October City 12578 Giza Egypt ielsherbiny@zewailcity.edu.eg.
RSC advances
|June 12, 2023
概括
这项研究开发了一种新的3D打印功能性脊柱单元,用于治疗脊柱结核病 (TB). 植入物结合了用于骨和磁盘再生的药物释放支架,显示出有希望的生物相容性和机械强度.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 整形外科手术 整形外科手术
- 传染性疾病 传染性疾病
背景情况:
- 脊柱结核病 (TB) 影响1-2%的结核病例,导致脊椎体 (VB) 和脊椎间盘 (IVD) 的破坏,导致阴.
- 目前脊柱结核病的治疗方法通常涉及对受损的脊柱结构进行复杂的外科手术.
- 需要创新的解决方案来修复和再生受损的脊柱部件,同时对抗感染.
研究的目的:
- 开发一种新的功能性脊柱单元 (FSU) 替代物,用于治疗脊柱结核病.
- 模仿本地脊椎体 (VB) 和脊椎间盘 (IVD) 的结构和功能.
- 将抗微生物和再生性质纳入FSU,以提高治疗结果.
主要方法:
- 制造3D打印的脚手架,由烯丁 styrene (用于VB) 和多乳酸 (用于IVD) 制成,具有六角或网格多孔图案.
- 装载VB脚手架与含有 mesoporous silica纳米颗粒的基于凝的水凝,与里芬素和levofloxacin,以对抗结核病.
- 将富含血小板的等离子体和含有simvastatin的纳米细胞的凝水凝纳入IVD支架,以产生再生和抗炎作用.
主要成果:
- 与原生骨和IVD相比,3D打印的脚手架和水凝的机械强度更强.
- 证实了高的体外生物相容性,包括细胞增殖,抗炎症和抗结核活性.
- 达到长期释放的抗生素长达60天,并显示出积极的体内生物相容性.
结论:
- 开发的药物释放支架系统显示出作为脊柱结核病的功能性脊柱单元替代品的巨大潜力.
- 该系统通过结合结构支持,感染控制和组织再生,为治疗脊柱结核病提供了一个有前途的方法.
- 该技术可用于治疗各种脊柱疾病,包括退行性磁盘疾病和创伤性骨折.
