用于骨科植入物的抗菌涂層可防止危險(xiǎn)感染

北卡羅來納州達(dá)勒姆——杜克大學(xué)和加州大學(xué)洛杉磯分校的生物醫(yī)學(xué)工程師和外科醫(yī)生展示了一種抗生素涂層，可以在手術(shù)前幾分鐘將其涂在骨科植入物上，從而消除植入物周圍感染的機(jī)會(huì)。

在小鼠的早期試驗(yàn)中，涂層可以防止所有后續(xù)感染，即使沒有將抗生素注入血液，這是目前的護(hù)理標(biāo)準(zhǔn)。20天后，涂層并沒有降低骨骼與植入物融合的能力，并被身體完全吸收。

結(jié)果于 9 月 16 日在線發(fā)表在《自然通訊》雜志上。

該項(xiàng)目始于杜克大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程教授塔蒂亞娜·塞古拉 (Tatiana Segura)，她會(huì)見了加州大學(xué)洛杉磯分校大衛(wèi)·格芬醫(yī)學(xué)院臨時(shí)主席兼執(zhí)行醫(yī)學(xué)主任尼古拉斯·伯恩塔爾 (Nicholas Bernthal)，他專門研究小兒骨科腫瘤學(xué)和外科手術(shù)。他告訴 Segura，許多接受骨癌治療的兒童都切除了大部分骨骼，然后需要進(jìn)行骨科植入。但由于患者通常也在接受化療，他們的免疫系統(tǒng)較弱，特別容易受到植入物表面細(xì)菌的侵害。

“這些孩子面臨著接受化療還是挽救他們的肢體，甚至有時(shí)需要截肢才能生存的選擇，這對(duì)我來說聽起來很可怕，”塞古拉說。“他們真正需要的只是在植入物上摩擦以阻止感染發(fā)生，因?yàn)轭A(yù)防感染比治療感染容易得多。因此，我們提出了這種涂層技術(shù)，希望能提供解決方案。”

然而，植入物感染并非兒童或癌癥患者所獨(dú)有。例如，對(duì)于關(guān)節(jié)置換手術(shù)，感染發(fā)生在 1% 的初次手術(shù)和高達(dá) 7% 的翻修手術(shù)中，這需要重復(fù)翻修手術(shù)和長期靜脈注射抗生素。然而，治療并不總是有效，因?yàn)檫@些患者的五年死亡風(fēng)險(xiǎn)高于診斷出患有 HIV/AIDS 或乳腺癌的患者。據(jù)估計(jì)，僅在美國，植入物感染每年就給醫(yī)療保健系統(tǒng)造成超過 86 億美元的損失。

治療這些感染的部分挑戰(zhàn)是細(xì)菌會(huì)在植入物表面定居。這意味著沒有血管流經(jīng)細(xì)菌菌落，以輸送流經(jīng)患者靜脈的抗生素。唯一的辦法通常是移除原始植入物，這通常是最好的選擇。

一些醫(yī)生采用了他們自己的解決方案，例如在縫合手術(shù)傷口時(shí)使用抗生素粉，或在用于將植入物固定到位的骨水泥中注入抗生素。這些策略都沒有被證明在臨床上有效。植入物制造商還可以選擇在他們的設(shè)備中添加抗生素特性。但這會(huì)大大縮短產(chǎn)品的保質(zhì)期，并且還需要一個(gè)漫長而復(fù)雜的 FDA 批準(zhǔn)過程，因?yàn)橹踩胛镫S后將采用新的分類。

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