从金属植入物涂层中释放皮素的触发释放,用于对抗周围假肢感染

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:

• 由黄金葡萄球菌 (S. aureus) 引起的周围假肢感染是骨科手术中的一个重大挑战.
• 现有的预防性涂层对S. aureus.生物膜形成和骨入侵具有有限的有效性.
• 之前的工作建立了一个由微型菌核酶 (MN) 触发的按需释放万科米辛系统.

研究的目的:

• 探索将按需释放平台扩展到广谱抗生素安培西林的可行性.
• 为合金植入物开发和评估一种对MN敏感的寡核酸 (Oligo) - 素凝涂层.
• 评估安培释放涂层对S. aureus和潜在的阴性细菌的有效性和安全性.

主要方法:

• 氨基素与一个MN可切割的Oligo链接剂的结合,集成到聚甲烯酸凝涂层中.
• 在合金引脚上应用Oligo-ampicillin水凝涂层.
• 在体外测试药物释放和细菌清除 (S. aureus,大肠杆菌).
• 在鼠股管模型中的体内评价,该模型被S. aureus注射.

主要成果:

• 在S. aureus的存在下,Oligo-ampicillin水凝涂层成功释放了安培,在体外清除了细菌.
• 在体内,涂层针在老鼠中预防了周围假肢感染,在3个月内显示持续的细菌清除,没有观察到毒性.
• 分裂的安皮西林对S. aureus和E. coli的效力降低,虽然S. aureus被清除了,但E. coli在混合感染中并没有被完全根除,尽管它的殖民被抑制.

结论:

• 开发的Oligo-ampicillin水凝涂层提供了有效的按需预防S. aureus周围假肢感染.
• 该平台对广泛的抗生素输送具有前景,尽管对多微生物感染需要优化.
• 未来的工作应该集中在替代抗生素,改善药物结合和链接工程,以加强对各种病原体的保护.