钛有许多特性,这使它成为植入物的最佳选择。它的低密度、高刚度、高生物技术强度重量比和耐腐蚀性使它被应用于从牙齿到关节的多种植入物中。然而,一个长期存在的问题困扰着金属植入物:表面也是微生物积累的完美场所,会导致周围组织的慢性感染和炎症。因此,5%到10%的种植体失败,必须在10-15年内移除,以防止血液和其他器官感染。
匹兹堡大学(University of Pittsburgh)斯旺森工程学院(Swanson School of Engineering)的最新研究介绍了一种革命性的治疗方法。由Tagbo Niepa博士领导的研究小组正在利用电化学疗法(ECT)来增强抗生素消灭微生物的能力。
“我们生活在抗生素的危机中:大多数抗生素都在失效。由于大多数微生物产生耐药性,抗菌素停止了工作,特别是在反复感染的情况下。“有了这项技术,电流就不会产生歧视,因为它会破坏微生物细胞膜。更有可能的是,如果细胞同时受到电流渗透作用的挑战,抗生素会更有效。这将使耐药细胞对治疗变得敏感并被消灭。”
这种新方法通过金属基植入物的弱电流,破坏附着微生物的细胞膜,但不伤害周围的健康组织。这种破坏增加了细菌的渗透性,使细菌对抗生素更加敏感。由于大多数抗生素只对将要复制的细胞起作用,它们对休眠的微生物不起作用,而这正是感染复发的原因。ECT会使所有细胞产生电化学应力,使它们变得敏感,从而使它们更容易受到抗生素的影响。
研究人员希望这项技术能改变感染的治疗方式。研究人员将他们的研究重点放在了白色念珠菌(C. albicans)上,这是一种与种植牙相关的最常见和最有害的真菌感染。但是,尽管种植牙是这项新技术的一个令人兴奋的应用,Niepa说,它还有其他潜在的应用,如伤口敷料。