RCSI 医学与健康科学大学以及先进材料和生物工程研究中心 (AMBER) 的研究人员开发了一种新型外科植入物，有可能改变复杂骨感染的治疗方法。当植入受伤或感染的骨骼时，该材料不仅可以加速骨骼愈合，还可以降低感染的风险，而不需要传统的抗生素。
这篇新发表在《Advanced Materials》杂志上的论文解决了骨感染或骨髓炎这一复杂的临床问题，这种疾病每年影响美国约 5,000 人中的一人。
当骨头受到感染时，首要任务是尽快治愈。标准的临床治疗，包括几周的抗生素治疗以及通常去除受感染的骨组织部分，可能会很缓慢。大约一半的骨感染是由耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)引起的，而耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)对抗生素具有抗药性，而长期的抗生素治疗会增加感染对我们现有的治疗产生耐药性的风险，从而使感染更难控制。
为了帮助患者康复，RCSI 的研究人员用与我们的骨骼相似的物质创造了一种材料。这种材料的支架状结构意味着当它被植入受伤或患病的骨头上时，它会促进骨头再生。
在这种情况下，RCSI 研究人员在支架中注入了微小的铜纳米颗粒，众所周知，这种纳米颗粒可以杀死引起大多数骨感染的细菌。此外，他们还将一种特定的遗传分子(microRNA-138的抑制剂)整合到支架中，以刺激植入材料的部位形成新骨。
在这项研究中，研究人员描述了临床前实验室测试如何显示植入的铜纳米颗粒和 microRNA 支架可以在两周内刺激骨骼再生，并且支架可以阻止 80% 的潜在有害细菌附着在该部位。
他们还发现，植入物刺激了支架上细胞的良好血液供应，这对于新形成的骨骼的健康和活力至关重要。
“总的来说，我们结合了抗菌植入物和基因疗法的力量，形成了一个修复骨骼和预防感染的整体系统，”该研究的第一作者、RCSI 组织工程的 Marie Skłodowska-Curie 博士后研究员 Joanna Sadowska 博士说研究小组(TERG)。
“这在治疗复杂骨损伤方面向前迈出了重要一步，我们在临床前研究中看到的时间尺度表明，我们的方法可能会彻底改变未来患者的治疗时间。”
RCSI 生物工程和再生医学教授、论文首席研究员兼 TERG 负责人 Fergal O'Brien 教授看到了植入物的许多潜在好处。
他说：“这种植入物可以直接向受感染的骨骼提供抗菌治疗，因此它可以成为一种局部的、有针对性的方法，而不是让身体的更多部位长期暴露在抗生素下。”
“此外，我们的植入物含有铜颗粒，可以阻止细菌在该部位建立感染，同时刺激骨骼中的血管形成。植入物的性质还意味着，当骨头愈合时，身体可以自然分解材料，因此无需通过手术将其移除。”
SFI 先进材料和生物工程研究中心 AMBER 副主任 O'Brien 教授认为，植入物是未来定向输送的重要步骤模式，可以更精确、更有效地治疗受伤和患病的骨骼。
他说：“这是首个同类植入物，它集成了不同的解决方案，以鼓励骨骼再生和解决感染问题，这项新研究是将其带给患者更快、更有效的治疗的重要一步。”
今年早些时候，在德克萨斯州达拉斯举行的骨科研究协会年会上，这项研究的新颖性得到了认可，萨多斯卡博士因杰出科学论文而被授予新研究者表彰奖。这是针对肌肉骨骼领域早期职业研究人员最负盛名的全球国际骨科奖项之一。
RCSI 研究人员与都柏林三一学院和德国埃尔兰根-纽伦堡弗里德里希-亚历山大大学的同事合作进行了这项研究。该研究得到了 EU Horizon 2020、欧洲研究理事会、SFI 美国-爱尔兰研究与发展伙伴关系以及瑞士 ON 基金会的资助。
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