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葡萄糖响应涂层修饰的聚醚醚酮用于糖尿病骨缺损的抗菌治疗研究
1
作者
谢克难
何雨家
+2 位作者
张琦
谢璐
何汶轩
《材料导报》
北大核心
2025年第12期230-236,共7页
糖尿病骨缺损患者伤口微环境高葡萄糖、低pH的特点使其极易受到病原菌侵害,导致骨细胞功能障碍和诱导破骨细胞形成,从而严重影响植入手术的修复效果。目前利用骨植入体修复材料聚醚醚酮(PEEK)填充缺损部位虽然已经成为一种有前景的治疗...
糖尿病骨缺损患者伤口微环境高葡萄糖、低pH的特点使其极易受到病原菌侵害,导致骨细胞功能障碍和诱导破骨细胞形成,从而严重影响植入手术的修复效果。目前利用骨植入体修复材料聚醚醚酮(PEEK)填充缺损部位虽然已经成为一种有前景的治疗手段,却具有抗菌能力差、促成骨性能差和无法响应糖尿病微环境的缺点。为解决上述问题,本工作在PEEK表面研究构筑了一种由铜(Cu)螯合聚多巴胺(PDA)的金属多酚网络(Cu/MPN)和葡萄糖氧化酶(GOx)组成的葡萄糖响应涂层,用于增强糖尿病骨缺损的治疗效果。对修饰后的植入体表面形貌、化学组成、Zeta电位和水接触角等指标进行分析并测定了GOx负载量和近红外光(NIR)照射下的升温曲线,随后进一步验证其体外产生H_(2)O_(2)和·OH的能力,最后进行了抗菌和生物安全性检测。结果表明,该PEEK植入体成功构建Cu/MPN@GOx涂层;该涂层在葡萄糖环境下可以产生H_(2)O_(2)并进一步反应产生·OH,在高糖环境下对S.aureus和E.coli有显著抗菌作用;同时该涂层对小鼠胚胎成骨细胞(MC3T3-E1)未表现出细胞毒性,符合生物安全标准。总之,本工作提出的葡萄糖诱导抗菌和促成骨涂层修饰的新策略可为治疗顽固性糖尿病骨缺损奠定实验基础。
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关键词
聚醚醚酮(PEEK)
糖尿病
葡萄糖氧化酶(GOx)
骨植入体相关感染
抗菌
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职称材料
载银/钴β-磷酸三钙的抗菌性能评估及其应用于感染性骨缺损治疗研究
被引量:
1
2
作者
何帅
刘昱辰
+5 位作者
韩秋阳
汪寿腾
谢克难
谢璐
邓怡
杨为中
《功能材料》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期10032-10038,共7页
由外伤、骨髓炎和骨肉瘤切除手术等引起的骨缺损问题正在全球范围内威胁着患者的健康。目前,植入骨修复材料以填充缺损部位是治疗骨缺损的主流方法。然而,由于传统的骨植入材料抗菌能力差,易受到病原体入侵,易发生植入体周围感染(IAI),...
由外伤、骨髓炎和骨肉瘤切除手术等引起的骨缺损问题正在全球范围内威胁着患者的健康。目前,植入骨修复材料以填充缺损部位是治疗骨缺损的主流方法。然而,由于传统的骨植入材料抗菌能力差,易受到病原体入侵,易发生植入体周围感染(IAI),从而导致手术失败并对患者造成继发性损伤。为解决这个问题,研究中通过压制成型及聚多巴胺辅助改性构建了由钴、银纳米颗粒和生物陶瓷β-磷酸三钙(β-TCP)组成的新型多功能植入物(Ag@Co/β-TCP)。由于Ag+和Co^(2+)的固有杀菌能力,Ag@Co/β-TCP植入体对革兰氏阳性(金黄色葡萄球菌)和革兰氏阴性(大肠杆菌)病原菌表现出优异的抗菌性能。此外,体外细胞实验表明Ag@Co/β-TCP具有良好的生物相容性和促细胞生长能力。这些优点可使功能化生物陶瓷Ag@Co/β-TCP在不使用抗生素的条件下达到抗菌和成骨的目的,以期解决植入手术过程中所引发的IAI问题。
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关键词
Β-磷酸三钙
生物陶瓷
银
抗
感染
骨植入体相关感染
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职称材料
题名
葡萄糖响应涂层修饰的聚醚醚酮用于糖尿病骨缺损的抗菌治疗研究
1
作者
谢克难
何雨家
张琦
谢璐
何汶轩
机构
四川大学锦江学院白酒学院
石家庄医学高等专科学校
四川剑南春酒厂有限公司
四川大学华西口腔医院修复科
四川大学化学工程学院
出处
《材料导报》
北大核心
2025年第12期230-236,共7页
基金
国家自然科学基金委员会青年科学基金项目(52002255)。
文摘
糖尿病骨缺损患者伤口微环境高葡萄糖、低pH的特点使其极易受到病原菌侵害,导致骨细胞功能障碍和诱导破骨细胞形成,从而严重影响植入手术的修复效果。目前利用骨植入体修复材料聚醚醚酮(PEEK)填充缺损部位虽然已经成为一种有前景的治疗手段,却具有抗菌能力差、促成骨性能差和无法响应糖尿病微环境的缺点。为解决上述问题,本工作在PEEK表面研究构筑了一种由铜(Cu)螯合聚多巴胺(PDA)的金属多酚网络(Cu/MPN)和葡萄糖氧化酶(GOx)组成的葡萄糖响应涂层,用于增强糖尿病骨缺损的治疗效果。对修饰后的植入体表面形貌、化学组成、Zeta电位和水接触角等指标进行分析并测定了GOx负载量和近红外光(NIR)照射下的升温曲线,随后进一步验证其体外产生H_(2)O_(2)和·OH的能力,最后进行了抗菌和生物安全性检测。结果表明,该PEEK植入体成功构建Cu/MPN@GOx涂层;该涂层在葡萄糖环境下可以产生H_(2)O_(2)并进一步反应产生·OH,在高糖环境下对S.aureus和E.coli有显著抗菌作用;同时该涂层对小鼠胚胎成骨细胞(MC3T3-E1)未表现出细胞毒性,符合生物安全标准。总之,本工作提出的葡萄糖诱导抗菌和促成骨涂层修饰的新策略可为治疗顽固性糖尿病骨缺损奠定实验基础。
关键词
聚醚醚酮(PEEK)
糖尿病
葡萄糖氧化酶(GOx)
骨植入体相关感染
抗菌
Keywords
polyetheretherketone(PEEK)
diabetes
glucose oxidase(GOx)
implant infection
antibacterial
分类号
TB34 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
载银/钴β-磷酸三钙的抗菌性能评估及其应用于感染性骨缺损治疗研究
被引量:
1
2
作者
何帅
刘昱辰
韩秋阳
汪寿腾
谢克难
谢璐
邓怡
杨为中
机构
四川大学化学工程学院
中国人民解放军
四川大学生物医学工程学院
四川大学华西口腔医院
出处
《功能材料》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期10032-10038,共7页
基金
国家自然科学基金委员会与香港研究资助局联合科研资助基金项目(81961160736)
国家自然科学基金委员会青年科学基金项目(81801848,52002255)。
文摘
由外伤、骨髓炎和骨肉瘤切除手术等引起的骨缺损问题正在全球范围内威胁着患者的健康。目前,植入骨修复材料以填充缺损部位是治疗骨缺损的主流方法。然而,由于传统的骨植入材料抗菌能力差,易受到病原体入侵,易发生植入体周围感染(IAI),从而导致手术失败并对患者造成继发性损伤。为解决这个问题,研究中通过压制成型及聚多巴胺辅助改性构建了由钴、银纳米颗粒和生物陶瓷β-磷酸三钙(β-TCP)组成的新型多功能植入物(Ag@Co/β-TCP)。由于Ag+和Co^(2+)的固有杀菌能力,Ag@Co/β-TCP植入体对革兰氏阳性(金黄色葡萄球菌)和革兰氏阴性(大肠杆菌)病原菌表现出优异的抗菌性能。此外,体外细胞实验表明Ag@Co/β-TCP具有良好的生物相容性和促细胞生长能力。这些优点可使功能化生物陶瓷Ag@Co/β-TCP在不使用抗生素的条件下达到抗菌和成骨的目的,以期解决植入手术过程中所引发的IAI问题。
关键词
Β-磷酸三钙
生物陶瓷
银
抗
感染
骨植入体相关感染
Keywords
beta-tricalcium phosphate
bioceramics
silver
anti-infection
implant infection
分类号
TB34 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
葡萄糖响应涂层修饰的聚醚醚酮用于糖尿病骨缺损的抗菌治疗研究
谢克难
何雨家
张琦
谢璐
何汶轩
《材料导报》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
载银/钴β-磷酸三钙的抗菌性能评估及其应用于感染性骨缺损治疗研究
何帅
刘昱辰
韩秋阳
汪寿腾
谢克难
谢璐
邓怡
杨为中
《功能材料》
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
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职称材料
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