在体外长期抗菌性能和Zn-doped微弧氧化涂料的机制
Yuzhi Liu1, Changtian Chen2, Tao Liang1
1Shenzhen Institute of Advanced Technology, Chinese Academy of Sciences, Shenzhen 518055, China.
Colloids and surfaces. B, Biointerfaces
|November 13, 2023
概括
带有的微弧氧化涂层表现出优异的抗菌特性,对黄金葡萄球菌,有效地抑制生物膜的形成. 这些增强的合金涂层由于其持续的抗微生物活性,显示了骨科应用的潜力.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 材料工程 材料工程 材料工程
- 传染病研究 传染病研究
背景情况:
- 合金 (Ti6Al4V) 在骨科植入物中广泛使用.
- 细菌感染,特别是黄金葡萄球菌,对植入成功构成重大挑战.
- 为植入物开发有效的抗菌涂层对于预防感染和促进愈合至关重要.
研究的目的:
- 在Ti6Al4V合金上制造含有不同度的 (Zn) 的微弧氧化 (MAO) 涂层.
- 为了评估这些含有Zn的MAO涂层在体外抗菌的有效性,针对金黄色葡萄球菌.
- 研究抗菌活性背后的机制,包括活性氧物种 (ROS) 生成和生物膜抑制.
主要方法:
- 使用EDTA-ZnNa2电解质制造含Zn的MAO涂层.
- 在体外对黄金葡萄球菌进行抗菌检测.
- 测量反应性氧物种 (ROS) 水平.
- 对 icaADBC 基因转录的定量PCR (qPCR) 分析.
- 生物膜形成的评估.
- 在模拟体液 (SBF) 中进行浸泡测试.
主要成果:
- 含有的MAO涂层表现出高的抗菌率对黄金色杆菌,其中Zn-5.83重%达到100%的疗效.
- MAO涂层显著增加了ROS水平,诱导了S. aureus的氧化应激.
- MAO涂层抑制了 icaADBC 转录,并减少了多糖体细胞间粘附素 (PIA) 的产生,减轻了生物膜的形成.
- 在SBF中浸泡14天后,Zn-5.83%重量%的涂层仍然保持了显著的抗菌活性.
结论:
- 含有的MAO涂层对黄金葡萄球菌感染非常有效.
- 抗菌机制涉及ROS生成和生物膜形成途径的抑制.
- 这些涂层具有持久的抗菌性能,这表明骨科植入物应用的巨大潜力.
