植入物的先进表面修饰技术:骨质原生和抗菌策略的审查
Handong Zhang1, Zidong Wu2, Zemin Wang1
1Shandong Key Laboratory of Rheumatic Disease and Translational Medicine, Department of Orthopedic Surgery, The First Affiliated Hospital of Shandong First Medical University & Shandong Provincial Qianfoshan Hospital, Jinan, China.
Frontiers in bioengineering and biotechnology
|April 3, 2025
概括
表面修改增强了植入物,以更好地整合骨和抵抗感染. 诸如离子兴奋剂和纳米涂层等策略在改善植入物性能和患者结果方面显示出有希望的结果.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 整形外科工程 整形外科工程
- 牙科植入物学 牙科植入物学
背景情况:
- (Ti) 植入物在骨科和牙科中至关重要,但在骨质整合和细菌感染方面面临挑战.
- 表面修改是克服这些局限性和提高Ti植入物的疗效的关键.
研究的目的:
- 对植入物进行先进的表面修改策略进行审查.
- 要突出增强骨质生和抗菌性能的方法.
主要方法:
- 对离子兴奋剂 (Zn,Mg,Cu),酸 (HAp) 涂层,纳米结构表面和基于石墨烯的修饰进行审查.
- 对报告细胞增殖,分化和抗菌功效的定量改善的研究进行分析.
主要成果:
- 配有的涂层改善了骨质母细胞的增殖 (25%) 和粘附 (40%),抑制了金黄色菌 (24%).
- 用Mg的Ti增强了骨质细胞分化 (38%的ALP活性) 和增殖 (4.5倍).
- Cu-doped涂层显示对S. aureus (99.45%) 和大肠杆菌 (98.65%) 的高疗效. 用替代的HAp促进了矿化 (4.5倍),并抑制了大肠杆菌 (16.25%). 石墨烯刺激了BMSCs.
结论:
- 表面修改显著改善Ti植入物骨质生成和抗菌性质.
- 挑战包括优化离子释放和长期稳定性.
- 未来的研究应该专注于用于提高临床性能的多功能涂层.
