植入是医疗器材对我们人体来说是外来异物,没有像我们人体内建的免疫系统,一旦细菌入侵、发炎就很麻烦,因此现在美国科学家开发出实验性新型抗菌钛合金,可以让这些烦恼成为过去式,实验室测试中能够杀死 87% 的金黄色葡萄球菌。
像是人工关节置换等任何植入性医疗用品,虽然可以改善患者生活品质、或是能更有效监督患者身体状态,但细菌都有可能附着在上面,并在表面或周围的组织繁殖,微生物们形成的黏性生物薄膜,对抗生素也具有抵抗力,有时医生甚至需要进行第二次手术来清洁和消毒。
因此近年来,已有多个研究小组开发可以涂在钛植体的抗菌涂层,有些涂层确实卓有成效,但也会因为时间流逝而磨损,也让植入物的制造过程多一个步骤。
美国华盛顿州立大学认为,这就是新型 3D 列印材料的用武之地了。团队开发的材料,主要由传统的钛合金组成,但还包括 3% 的铜和 10% 的钽,前者抗菌后者负责耐腐蚀。
铜是抗菌先锋,当细菌接触到铜材料时,铜会让细菌的外膜破裂、足以杀死大部分细菌,另一方面,钽可以促进邻近骨组织(bone tissue)生长,加速伤口愈合速度,减少感染发生的机会。
团队在实验室进行老鼠测试时,发现由新型钛合金制成的植入物,可以杀死 87% 的传染性金黄色葡萄球菌,目前团队也正努力提高抗菌效果,目标是将杀菌效果提高到 99% 以上,也正在评估植入物在现实环境的使用情况。
论文合着者 Susmita Bose 指出,这种多功能设备的最大优点在于,既能降低感染,也能加速骨组织整合,对于现在的外科领域来说,伤口感染是一大问题,如果有任何多功能设备能够同时解决这两件事,当然是欢迎。
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