植入物相关感染是骨科手术面临的最严重威胁。人们开发了各种表面改性策略,以赋予植入物表面抗菌和促进成骨的能力。然而,构建功能性、稳定、生物活性植入物表面的直接策略仍然具有挑战性。鉴于此,研究人员开发了一种简便的一步式表面生物活化方法,可增强植入物的抗感染能力和骨整合性能。
这种方法利用一种涂层,将抗菌剂和促进成骨的成分直接整合到钛植入物的表面。阳离子抗菌剂和骨粘附增强肽通过迈克尔反应与聚(单宁酸) (PTA) 共价连接,以产生双功能植入物 (Ti-PR)。Ti-PR 表面有效消除了 99% 以上的常见致病菌,并显著增强了骨髓间充质干细胞 (BMSCs) 的体外成骨分化。 Ti-PR 表面的细胞-细菌竞争性培养试验证实了其杀菌和促进细胞增殖的特性。
此外,RNA-Seq 分析表明 PI3K/Akt 通路在增强 BMSCs 的成骨分化中起着至关重要的作用。在体内植入物相关骨感染模型中证实了其卓越的抗感染和成骨性能。本研究为设计和生产创新型多功能植入物提供了一种高效的一步式策略。
参考文献:
C. Xu, M. Sun, S. Lv, X. Liu, N. Zhao, Y. Li, S. Duan, F.-J. Xu, W. Geng, Y. Sun, Bone Implants with Promoted Antibacterial and Osteointegration Performances via a One-Step Surface-Bioactivation Strategy Based on Polyphenol-Amine Chemistry. Adv. Funct. Mater. 2025, 2423639.
https://doi.org/10.1002/adfm.202423639