多功能多多巴胺 - Zn2+-curcumin涂层增材制造的陶骨头移植,具有增强的生物特性
Arjak Bhattacharjee1, Susmita Bose1
1W. M. Keck Biomedical Materials Research Laboratory, School of Mechanical and Materials Engineering, Washington State University, Pullman, WA 99164, USA.
Biomaterials advances
|July 3, 2023
概括
这项研究引入了一种新的黄素输送系统,使用3D打印的三酸骨移植,涂上多多巴胺和. 这增强了黄素的释放,显著降低了骨髓瘤细胞的活力,同时提高了骨细胞的活力,并表现出强大的抗菌性质.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 在瘤学瘤学.
背景情况:
- 骨髓瘤治疗通常涉及手术,局部特定的化疗选择有限,导致严重的副作用.
- 黄素是一种天然化合物,在癌症预防方面表现有前途,但其生物可用性和水性较差,阻碍了临床应用.
- 开发有效的药物输送系统对于局部化癌症治疗至关重要.
研究的目的:
- 开发一种使用3D打印的三酸 (TCP) 人造骨移植的库尔库新的,特定地点的药物输送系统.
- 为了提高黄素的生物可用性和释放特征,用于骨髓瘤治疗.
- 评估开发的系统在降低骨髓瘤活力,促进骨质细胞活力和提供抗菌活性方面的有效性.
主要方法:
- 基于TCP的3D打印人工骨移植的制造.
- 用多多巴胺 (PDA) 涂覆TCP移植并用Zn2+功能化,以创建一个PDA-Zn2+复合体.
- 在PDA-Zn2+涂层的TCP矩阵内黄素的固定.
- 使用X射线光电子谱学 (XPS) 进行PDA-Zn2+复合物的表征.
- 优化表面构成的计算预测和实验验证.
- 在体外评估骨髓瘤细胞活力,骨质细胞活力和抗菌功效.
主要成果:
- PDA-Zn2+涂层显著增强了黄素的释放,大约是2倍.
- 与单独的TCP相比,PDA-Zn2+涂层的黄素输送系统在第11天降低了骨髓瘤细胞活力约12倍.
- 骨质细胞活力显示大约1.4倍的增强.
- 设计的表面表现出高抗菌效率,大约90%的抗菌效率对阳性和阴性细菌.
结论:
- 在3D打印的TCP移植上开发的PDA-Zn2+涂层的黄素输送系统在骨髓瘤治疗中提供了针对位点的化疗的有希望的策略.
- 这种方法克服了黄素的局限性,提高了黄素的释放和有效性,同时提高了骨细胞活力,并提供了广泛的抗菌活性.
- 该系统非常适合在关键大小的瘤切除部位应用,特别是那些承载能力较低的部位.
