科技日報記者 吳長鋒
4日，記者從中國科學技術(shù)大學獲悉，該?？蒲袌F隊聯(lián)合中南大學湘雅三醫(yī)院，利用等離子體浸沒離子注入技術(shù)成功制備了含有鈷元素的鈦基骨植入物，這類植入物在無須攝入外源性重組蛋白或抗生素的條件下，依然具有降低感染并加速骨修復的功能，為骨骼疾病提供了潛在的治療方案。相關(guān)成果日前發(fā)表在《先進科學》上。
骨科感染的治療和骨骼功能的恢復是現(xiàn)代醫(yī)學領(lǐng)域面臨的重大挑戰(zhàn)。世界衛(wèi)生組織報告顯示，全球每年約有150萬嚴重骨感染病例。傳統(tǒng)臨床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(fā)的炎癥反應也會阻礙組織愈合過程，使骨科感染治療尤為棘手。
研究團隊通過等離子體浸沒離子注入技術(shù)，實現(xiàn)了一步式制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(diào)節(jié)免疫功能，促進感染性骨缺損的愈合與組織再生。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為例，其粘附率降低了80%以上，展現(xiàn)出顯著的抗菌活性。研究發(fā)現(xiàn)，這種新材料促使巨噬細胞轉(zhuǎn)變?yōu)橛兄诮M織愈合的表型，形成了有益于骨骼重建的免疫微環(huán)境，并表現(xiàn)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(zhì)干細胞向成骨方向分化，為發(fā)展骨修復材料提供了強有力的實驗證據(jù)。
科研人員表示，這項研究獲得的基因組學數(shù)據(jù)揭示了潛在的通路，識別該通路為從分子維度理解材料調(diào)節(jié)巨噬細胞極化提供了支持，從而驗證了含鈷鈦合金材料在骨修復與免疫調(diào)節(jié)方面的治療潛力。
（中國科學技術(shù)大學供圖）
