中國科大聯合研究團隊 成功製備加速骨修復植入物材料

來源:媒體滾動

星報訊 12月3日,記者從中國科大獲悉,中國科學技術大學聯合中南大學湘雅三醫院利用等離子體技術成功製備了含有鈷元素的鈦基骨植入物,爲骨骼疾病提供了潛在的治療方案。此成果發表在《先進科學》上。

據悉,骨科感染的治療和骨骼功能的恢復是現代醫學領域面臨的重大挑戰,全球每年約有150萬嚴重骨感染病例。傳統臨牀實踐中長期使用抗生素可能導致抗微生物耐藥性的增加,而生物膜引發的炎症反應也會阻礙組織癒合過程,使骨科感染治療尤爲棘手。

研究團隊通過等離子體浸沒離子注入技術實現了一步式製備含鈷元素的鈦基植入物。這些植入物具有出色的生物物理適應性,能夠調節免疫功能,促進感染性骨缺損的癒合與組織再生。

研究表明,此類植入物有效地破壞了細菌生物膜的形成,以耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)爲例,其粘附率降低了80%以上,展現出顯著的抗菌活性。這種新材料促使巨噬細胞轉變爲有助於組織癒合的M2型表型,形成了有益於骨骼重建的免疫微環境,並表現出降低TRAP酶活性的傾向。

研究分析了鈷元素如何通過影響骨免疫反應,引導骨髓間充質幹細胞(BMSCs)向成骨方向分化,爲發展骨修復材料提供了強有力的實驗證據。本研究獲得的基因組學數據爲從分子維度理解材料調節巨噬細胞極化提供了支持,驗證了含鈷鈦合金材料在骨修復與免疫調節方面的治療潛力。