植入物TiAl6V4材料的银集成EDM处理具有抗菌能力,同时优化了骨质集成
Hilmar Büssemaker1, Ann-Kathrin Meinshausen1, Viet Duc Bui2
1Department of Orthopaedic Surgery, Otto-von-Guericke University Magdeburg, Germany.
Bioactive materials
|September 22, 2023
概括
使用粉末混合电放电加工 (PMEDM) 对植入物进行银表面修改,可以减少金黄色葡萄球菌的附着. 这种技术提供了抗菌作用,而不会对骨质母细胞功能产生负面影响,优化了用于内膜假体的骨生长.
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:
- 周围假肢关节感染 (PJI) 是骨科植入体手术后的一个重要并发症.
- 通过粉末混合电放电加工 (PMEDM) 对合金 (Ti-6Al-4V) 的银表面修饰显示出潜在的抗菌特性.
- 银层厚度对细菌粘附,增殖和骨愈合的影响仍然未被探索.
研究的目的:
- 根据不同厚度的银层来研究PMEDM银修饰表面的抗菌疗效.
- 评估这些修饰表面对体外骨化过程的影响.
- 评估体内抗菌能力和宿主细胞的反应.
主要方法:
- 合金 (Ti-6Al-4V) 表面使用PMEDM与银纳米粉末进行了修改.
- 使用 Staphylococcus aureus 进行了细菌粘附和扩散测试.
- 在实验室中评估了骨质细胞功能,骨质细胞形成和氧化应激.
- 评估了体内抗菌能力.
主要成果:
- 与对照者相比,黄金粘附在PMEDM银修饰表面上显著减少,无论银的厚度如何.
- 银含量对细菌的增殖没有显著的影响.
- 观察到长期的体外和体外抗菌作用.
- 骨质细胞功能没有受损,而骨质细胞形成显著减少.
- 没有检测到对骨质细胞死亡,代谢活性或氧化应激的不良影响.
结论:
- PMEDM银修饰有效减少细菌的附着,并提供持续的抗菌能力,而不会损害骨质细胞功能.
- 这项技术有望开发具有优化骨生长的抗感染内脏假体.
- 基于银纳米粉的PMEDM是一种可行的方法,可以同时塑造和修改植入物表面.
