实验室模型用于研究与植入物相关的生物膜 - 从生物工程3D微环境的角度进行审查
Silvia Cometta1, Dietmar W Hutmacher2, Liraz Chai3
1Max Planck Queensland Centre, Queensland University of Technology, Brisbane, QLD 4000, Australia; Faculty of Engineering, School of Mechanical, Medical and Process Engineering, Queensland University of Technology, Brisbane, QLD 4000, Australia; Australian Research Council (ARC) Training Centre for Multiscale 3D Imaging, Modelling, and Manufacturing (M3D Innovation), Queensland University of Technology, Brisbane, QLD 4000, Australia.
Biomaterials
|May 1, 2024
概括
生物膜研究在临床应用中面临挑战,因为实验室模型简单. 开发模拟体内条件的先进模型对于将生物膜知识转化为患者护理至关重要.
科学领域:
- 微生物学 微生物学
- 生物医学工程 生物医学工程
- 传染性疾病 传染性疾病
背景情况:
- 生物膜研究已经显著扩大,因为它们在医疗器械的医院感染中的作用.
- 将生物膜的实验室发现转化为临床实践仍然是一个重大挑战,通常被称为"板到床边"的差距.
研究的目的:
- 审查现有的生物膜文献,并确定研究转化为临床应用缓慢的原因.
- 讨论当前体外生物膜模型在模拟临床场景和宿主相互作用方面的局限性.
主要方法:
- 对生物膜研究的科学文献进行全面的审查,重点关注体外模型及其局限性.
- 试图弥合实验室发现与临床相关性之间的差距的研究分析.
主要成果:
- 虽然体外模型在模拟临床环境方面得到了改进,但许多模型仍然过于简单,忽视了宿主微环境和生物膜-植入物-宿主相互作用.
- 如果无法在体内复制生理条件,那么与临床相关的生物膜相比,生物膜表型,毒性和抗菌素耐药性存在显著差异.
- 这些差异阻碍了生物膜研究从实验室成功转移到床边.
结论:
- 需要开发和描述更复杂的体外生物膜模型,这些模型可以准确地反映生物膜-植入物-宿主接口的复杂性.
- 建议采用跨学科的方法,整合组织工程概念和工具,以在体外生物工程更具临床相关性的生物膜.
- 解决这些局限性对于改善生物膜相关感染的治疗和预防至关重要.
