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动植物表面激发了防感染的工程植入物

2021年4月6日,华盛顿-蜻蜓翅膀,荷叶叶子,蝉翼-由于千年的进化,大自然优化了这些表面和其他表面提供抗菌功能的方式。

一个国际跨学科的研究团队正在尝试寻找最佳方法来翻译这些功能,以创建自然灵感的杀菌表面,以用于医疗植入物。他们在AIP出版的《应用物理评论》(Applied Physics Reviews)杂志中讨论了理想植入材料的表面结构和化学成分。

伦敦南岸大学(London South Bank University)的作者索拉夫·戈尔(Saurav Goel)说:“自然界中的物体具有如此独特的特征,例如比细菌更尖的尖峰,使它们具有干扰和杀死细菌的能力,使其具有抗菌性。”“我们可以使用我们的超精密工程仪器来实现这些功能。”

尽管对天然表面杀死细菌的机制进行了许多研究(无论是由于化学反应,表面粗糙度,细菌在表面上停留的能力还是其他原因),但实际上尚不存在商业开发。作者说,这部分是由于缺乏合适的制造技术,无法以可控制的精度大规模生产这些受自然启发的特征,Goel将其描述为21世纪应用物理学面临的主要难题之一。

Goel和他的团队正在研究一种新的基于激光的技术,该技术可以根据所生成的3D计算机模型,通过以自由形式制造所需的特征来修改材料的表面特性。一旦方法完全开发,他们计划创建一个植入物的演示原型,将对其进行测试以监测其细菌活性。

英格兰白金汉郡米尔顿·凯恩斯大学医院的作者奥利弗·皮尔斯(Oliver Pearce)说:“最终目标是我可以植入一种假体,用它可以杀死细菌并降低感染率的临床证据。”

尽管由植入物引起的感染百分率很低,但全世界有大量假肢在使用,但感染的数量却很大,给医疗保健系统带来了巨大的成本。但是,其中绝大多数是由葡萄球菌和链球菌引起的,因此消除它们的作用最多可将感染减少90%。该技术用途广泛,可应用于身体各个部位的假肢。

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