צוות מחקר מאוניברסיטת שנחאי ג'יאו טונג הביא לקידום משמעותי בתחום חומרי שתל אורטופדי. המחקר, שפורסם ב הַנדָסָהמציג חומר שתל מבוסס Polyetheretherketone (PEEK) חדש אשר לא רק מקדם צמיחת עצם אלא גם בעל יכולות אנטיבקטריאליות חזקות. פריצת דרך זו עשויה לחולל מהפכה באופן מתוכנן השתלות העצם, לשפר את תוצאות המטופלים ולהפחתת סיבוכים לאחר הניתוח.
Peek כבר מזמן מוכר בזכות תכונותיו הביולוגיות המצוינות ותאימותו לרקמת העצם האנושית. עם זאת, תכונותיו המוגבלות המוגבלות של אוספיטור ואנטיבקטריאלי הפריעו ליישום הקליני הרחב שלה. כדי להתגבר על אתגרים אלה, צוות חוקרים, כולל פרופסור הונגיאן חן ופרופ 'קסינקאן ג'יאנג, פיתחו חומר שתל מבוסס הצצה רב-פונקציונלי המשלב אוסטאוגנזה יעילה ותכונות חיטוי חזקות.
החומר החדשני, שנקרא Speek/BP/E7, הוא תוצאה של הרכבה עצמית של גיליונות ננו-זרחן שחורים (BP), פולידופמין בהשראת מולים (PDA) ופפטיד קצר ביו-אקטיבי E7 על הצצה סולפונט (Speek). משטח הצצה רב-תכליתי זה המובנה במיקרו/ננו מציע הידרופיליות מעולה וסביבה מיקרו-סביבתית אוסטוגנית, יחד עם השפעות פוטותרמיות מצוינות תחת הקרנת כמעט אינפרא אדום (NIR).
בַּמַבחֵנָה הבדיקות הראו כי Speek/BP/E7 מציג תאימות ציטוקית משופרת ואוסטוגוגניות, תוך ביצועים טובים יותר מדגימות Speek ו- Speek/BP מבחינת הידבקות תאים, התפשטות, פעילות פוספטאז אלקליין (ALP), מינרליזציה של מטריקס וביטוי גנים המפורטים באוסטאוגנזה. יתר על כן, הציפוי הרב -פונקציונלי הראה פעילות אנטיבקטריאלית חזקה כנגד Staphylococcus aureus ((ש. אוורוס) ו Escherichia coli ((א. קולי), שני פתוגנים נפוצים בזיהומים הקשורים להשתלת.
ממצאי המחקר אושרו עוד יותר במודל זיהום עצם עצם עכברוש, שם התנגד ליעילות Speek/BP/E7 ש. אוורוס זיהום תחת הקרנת אור של NIR וקידום אוססי -סיום in vivoו זה מצביע על כך ששתל Speek/BP/E7 יכול לספק השפעות אנטיבקטריאליות פוטותרמיות מבוקרות ולהקל על גיוס תאי גזע מח העצם (BMSCs) לצורך התחדשות עצם והתחדשות העצם.
פיתוח חומר השתל Speek/BP/E7 מציע פיתרון צופה פני עתיד לעיצובים של שתלים, ומספק רעיון חדש ליישום חומרים מבוססי הצצה בתחום תיקון העצמות. על ידי שילוב רמזים ביוכימיים ופוטותרמיים כאחד, השתל החדשני הזה לא רק משפר את Osseoperation אלא גם מוריד משמעותית את הסיכון לזיהומים לאחר הניתוח.
