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开发用于髋关节置换术或起搏器等内部医疗设备的抗菌材料

本站发布时间:2023-11-21 13:16:08

科罗拉多州立大学和宾夕法尼亚州立大学的研究人员苏格兰的Andrews已经开发出一种有效且灵活的抗菌微生物材料,可用于人体内的医疗设备

这项工作结合了两所大学在金属-有机框架工程中的先前研究——三维晶格材料是金属和墨水的混合物,它们在水中具有多孔性和主稳定性通过合作,他们将这两个框架结合到薄膜中的基底中,以减缓一氧化氮的释放众所周知,体内会出现大量的微生物,亚硝酸盐会使细菌和真菌接触,并在一定的时间内继续存活

这项研究发表在ACSAppliedMaterials&;接口

CSU的化学教授Melissa Reynolds表示,用这种材料涂覆植入性器械可能会提供一种非药物基础的保护,以防止在常见的外科手术中感染,如与皮肤不直接接触的置换或狩猎根据美国整形外科学会的数据,大约1%的接受膝关节置换术的患者在手术后可能会出现感染

“非选择性手术是这项工作的一部分,因为它们越来越常见,任何接受过药物治疗的人都会增加感染的机会。此外,许多患者可能没有意识到他们已经从手术中感染了病毒,”她说“使用这种材料有助于保持这些患者在身体两侧的平稳运行,并避免额外的外科手术。”

许多医疗设备通常使用银涂层来预防感染然而,随着时间的推移,这种元素的剂量可能会增加此外,银不能用于某些类型的植入设备,除非这些设备具有承载能力或需要支持Reynolds还指出,尽管很少有创造性的感染,但它们有足够的专业知识和有效性,并可能带来负面影响

为了开发这种薄膜材料,我们使用冷成像技术研究了三种具有不同金属-有机框架组合的薄膜Reynolds说,他们发现了三氧化物的最佳比例和储存方法

“初步数据显示,这种材料能有效地识别常见细菌,如大肠杆菌,”她说“我们还发现,按重量百分比计算,这种材料的平均含量对杀死细菌非常有效。这有利于未来的应用,也有利于在大学测试环境之外使用。”

Reynolds表示,他们将继续研究递送方法,以及如何从目前的薄膜形式中提取材料,以确定可以在类似起搏器的设备上应用的材料

她说:“任何可植入的设备都是历史技术的候选,我们认为它实际上在制造上会很便宜。”“我们没有任何限制,我们期待着与公司合作开发这种方法。”


来源:

Materials provided by
Colorado State University. Original written by Josh Rhoten.
注明: Content may be edited for style and length.


参考:

  1. Romy Ettlinger, Simon M. Vornholt, Madeline C. Roach, Robert R. Tuttle, Jonathan Thai, Maadhav Kothari, Markus Boese, Andy Holwell, Morven J. Duncan, Melissa Reynolds, Russell E. Morris.
    Mixed Metal–Organic Framework Mixed-Matrix Membranes: Insights into Simultaneous Moisture-Triggered and Catalytic Delivery of Nitric Oxide using Cryo-scanning Electron Microscopy. ACS Applied Materials & Interfaces, 2023; 15 (42): 49835 DOI: 10.1021/acsami.3c11283

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