在体内评估TiO2基磨损纳米颗粒在周围假肢组织
Filip Gregar1, Jiří Gallo2, David Milde1
1Department of Analytical Chemistry, Faculty of Science, Palacký University Olomouc, 17. listopadu 12, Olomouc, 771 46, Czech Republic.
Analytical and bioanalytical chemistry
|May 9, 2024
概括
研究人员开发了一种新方法来分析来自关节置换手术的组织中的二氧化颗粒. 这项技术量化了颗粒,揭示了它们在无菌松的情况下的存在.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 材料的特性 材料的特性
- 整形外科的研究研究.
背景情况:
- 周围假肢组织分析对于了解植入物失效至关重要.
- 二氧化 (TiO2) 颗粒是骨科植入物的常见磨损碎片.
- 在体内测量TiO2粒子负荷和特征是具有挑战性的.
研究的目的:
- 开发和验证一种多式分析方法,用于在周围假肢组织中定量和表征TiO2颗粒.
- 在修复手术患者的组织中研究负荷,包括可溶和颗粒TiO2分数.
- 为了将TiO2颗粒的存在和特征与临床条件 (如无菌松动) 相关联起来.
主要方法:
- 采用了多模式方法,结合了感应合等离子体质谱 (ICP-MS),单粒子ICP-MS (spICP-MS),扫描电子显微镜-能量分散X射线光谱 (SEM-EDS) 和拉曼光谱.
- 使用酸进行TiO2颗粒的完全消化,以准确测量总 (Ti).
- 对于元素组成,大小,数量和晶体相 (解剖酶) 的TiO2颗粒的特征.
主要成果:
- 多模式方法使得总Ti,可溶Ti和颗粒TiO2分数的准确量化成为可能.
- 在检测到的样本中,TiO2颗粒占负载的38-94%,主要来自无菌松动全关节整形术的患者.
- spICP-MS检测到TiO2纳米粒子 (NP),中位尺寸为39-187nm,数量高达2.3 × 10^11颗/g.
- SEM-EDS证实了TiO2NP的中位尺寸为230nm,拉曼光谱识别了解剖酶晶相.
结论:
- 一种新的,经过验证的多式联络方法允许对人类周围假肢组织中的TiO2颗粒进行全面的确定和表征.
- 这是第一个在体内研究,以表征周围假肢组织中的TiO2颗粒,为其在无菌松动中的作用提供了关键的见解.
- 这些发现突显了TiO2颗粒对负担在失败的关节整形手术中,特别是在无菌松动中所做的重大贡献.
