等离子涂层的发展可以减少骨植入体的排斥反应

由悉尼大学航空航天、机械和机电工程学院和物理学院、UMC乌得勒支和心脏研究所以及其他三个研究伙伴领导的一个国际研究项目开发了一种新的等离子体涂层骨植入物，以减少并发症。这项新技术的开发旨在通过增加植入物与周围骨骼融合的可能性，减少排斥或感染的机会，帮助改善患者的预后。

这项研究发表在《今日应用材料》上，研究了等离子体生成的涂层与人类干细胞之间的相互作用。发现这种新型涂层能增强成骨细胞的功能，使种植体与宿主骨牢固结合。该论文的主要作者，悉尼大学等离子体表面工程学院的阿哈旺博士说，这些结果令人鼓舞，并导致在荷兰进行体内测试。

阿哈旺博士说：“我们的最新研究为骨科植入物创造新的坚固和生物活性表面提供了广阔的前景。”“我们的最新研究为创造骨科植入物的新型固体和生物活性表面提供了广阔的前景。”贝南阿哈旺博士

尽管外科植入物技术和术后护理取得了医学进步，但大多数矫形植入物由于感染或与周围骨组织融合不良而失败。植入物并发症导致整容手术，这对患者和医疗系统来说是危险的、侵入性的和昂贵的。

该研究小组此前开发了用于植入物的抗菌等离子涂层，以减少感染引起的并发症。然而，新骨在种植体表面的生长不能很快得到促进，容易固定不良和松动。团队目前的工作已经解决了骨整合差的问题。

澳大利亚人口老龄化导致与骨质疏松症相关的骨折、骨癌和关节置换的发病率增加。涉及植入物的整形手术有所增加，但这些手术中有许多并不有效，因为植入物需要坚固的骨结合才能成功。“我们已经开发了一种低成本的氩气、氮气和乙炔气体混合物，形成了一种高度坚固的等离子体涂层，并将其放置在植入物上。然后用骨骼信号分子来促使干细胞生成骨骼。”

“这些植入物已经通过等离子技术进行了表面工程，一旦植入体内，它们将充满成骨细胞，从而可以牢固地附着在骨组织上。”即使在手术过程中被刮伤，机械强度高的涂层也能长时间保留在种植体表面。具有生物活性的分子涂层可以有效地将金属植入物“隐藏”在人体内，因此被视为生物结构而非入侵。

“快速的植入物整合减少了植入物松动和失败的机会，从而消除了翻修手术的需要，”他说。包括应用物理和表面工程学者马塞拉比勒克教授在内的研究小组认为，将等离子涂层应用于植入设备是一种可行的方法，可以通过模仿周围组织来缓解植入问题。

“这种涂层完全是有机的，这是一个很大的进步，因为它牢牢地附着在钛植入物上，同时呈现出牢固附着的生物信号分子，引导它在与人体的界面上形成组织，”比勒克教授说。将近一百万澳大利亚人接受了关节置换手术。每年将插入9万件设备，费用约为10亿美元。揭露

这项名为“自由基功能化离子聚合物：用于骨植入的稳定仿生界面”的研究由航空航天学院、机械和机电工程学院、物理学院、土木工程学院、悉尼大学、心脏研究所和荷兰乌得勒支大学医学中心合作完成。