האתגר הבלתי עקבי של דלקת פוסטאקטיבית בניתוח שפידל Implant

ניתוח השתלת שפי, כולל הליכים כגון היתוך בין lumbarterior, pedicle בורג תיקון, ו- cer דיסק arthroplasty, הפך אבן הפינה של אורתופדים מודרניים ו- Neurosurgery. פעולות אלה ביעילות לטפל בתנאים מתישים כמו מחלת דיסקרטית, נושאת סטיות ספין, ושברים, לשחזר וניידות עבור 15% טיפול כירורגית (D) להישאר בסיכון גבוה יותר של זיהומים דלקתיים (Ricial) למרות זיהומים לאחר טיפול כירורגית).

אסטרטגיות מונעות מסורתיות - טכניקה סטרילית אמפתית, אנטיביוטיקה מערכתית סובבת, ו intraactive Local Antibiotic irrigation - מופחת אך לא מבטלת זיהומים.הפתוג הנפוץ ביותר הוא שינוי FLT:0Staphylococcus aureusFLT:1, כולל זנים מגנטיים גדולים (MRSA), ואחריו היווצרות coilllisi-iltocive של חיידקים, לאחר מכן, 000.

מכניזם של אחריות Bacterial ו-Rationale for Surface Modification

הבנת כיצד החיידק מתחבר משטחים של שתל חיוני לתכנון שינויים אנטימיקרוביאליים יעילים. ⁇ Bacterial מתרחשת בשני שלבים: דבקות ראשונית בלתי הפינית באמצעות כוחות פיזיוכימיים חלשים (van der Waals, אינטראקציות אלקטרוסטטיים, הידרופוביות) וחיידקים בלתי הפיכים של פני השטח, לאחר שגורמים לדימום ספציפי וחלבון-surfacetial, כגון גסות, 24 נקודות הגנה, ודימום כימיות, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, לאחר מכן, 000 הדבקה מגנטית, לאחר מכן, 000 דביקות גבוהה יותר, 000 ⁇ ⁇ דביקות עמוקות יותר, 000, 000, 000 דביקות, 000 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

אסטרטגיות לשינוי פני השטח נועדו להתערב במספר נקודות: (1)FLT:0 (הכולל הראשון) ב- 1 (הכולל משטחים שאינם adhesive או bactericidal, (2) FLT:2killing חיידקים על פני השטח של ספקטרום 3, עם חומרים אנטי-מיקרוביליטריים משגשגים, (3) צמצום הביו-Fidal: 5) למניעה של חומרים אלה על פני השטח, ו-Finterfectifivedation (מחדש) על ידי הגבלת זמן (Digitali-Fintersurance)

סוגים של שינוי משטח עבור שפיצלים

החוקרים פיתחו ארסנל מגוון רחב של שינויים על פני השטח, כל אחד עם מנגנונים נפרדים, יתרונות ומגבלות. להלן, אנו בודקים את הקטגוריות העיקריות הנמצאות כעת תחת חקירה או בשימוש קליני.

נוגדנים משחררים סוכנים אנטי-מיקרוביאליים משטח השתל מייצגים את האסטרטגיה המתקדמת ביותר מבחינה קלינית. ציפויים אלה מורכבים בדרך כלל מפולימרים ביו-דידנטיים (למשל, חומצה פולית-אקו-גליקולית), ציפוי פוליאורטימי של Silvertosan (Siltosan) שנחקרו באופן נרחב על ידי נוגדנים (gentcin, nitracinycinin) או biocides אחרים, התרופה שוחררה לאחר ריכוז הרחם מוגבל של דלקת ריאות.

משטחים שאינם מזהמים

כדי להימנע ממגבלות שחרור סמים, החוקרים הנדסו משטחים המקרינים את החיידקים על מגע ללא שחרור תרכובות פלוריות.אלה כוללים בדרך כלל חומרים אנטי-מיקרוביאליים, אנזימים (למשל, lysozyme), ודימום חד-משמעי דורשות חיידקים חמורים יותר המחוברים באופן שווה אל פני השטח.

OUTFIC AND TEXING

בהשראת משטחים טבעיים נגד-נפש כמו עלים טורוס ועור כריש, טקסט משטח משנה גסות במיקרו-ונומטרי לנטרף פיזית.לדוגמה, משטחים עם שינויים תקופתיים או ננוגרוביקים יכולים למנוע ruptures כימיים שונים על ידי אוסטאוקומה על פני השטח המכנית ( זווית מגע > 150°) להפחית את הפרדוקסים הסגורים הקיימים ל-S) אך ורק כדי להגביר את אותם תאים חיידקוליים (אוסטיים) אך ורקדבנים עמידים).

שינוי כימי של כימיה Surface Chemistry

שינוי ההרכב הכימי של פני השטח של השתל - מבלי להוסיף ציפוי דיסקרטי - הוא גישה תכליתית נוספת.טכניקות נפוצות כוללות טיפול פלזמה, השתלת יון, ו- self-a להרכיב מונושכבות (SAMs) על ידי שינוי האנרגיה הבסיסית (hydropicity), מטען, או קבוצות פונקציונליות, החוקרים יכולים להפחית את החתך חיידקי של 2019 (למשל, משטח הידרופילמי (למשל, תכונות אלקטרואקטיביות) עם חלבון מופחתות) עם חלבון נוגדות מופחתות מופחתות של חלבון נוגדות (חומצה פולימרורטיות) ודימום יעילה נגד חלבון נוגדות) נגד חלבון נוגדות חמצן (pic) עם חלבון נוגדות נוגדות נוגדות נוגדות חמצן יעילה נגד חלבון נוזלית (pcoomic) אשר מכילות חריפה (חומצה יעילה) עם חלבון נוגדות נוגדות נוגדות נוגדות חמצן (pic) עם חלבון נוגדות חמצן (כגון חלבון נוזלית חלבון נוזלית חלבון נוזלית) ודימום) עם חלבון נוגדות חמצן יעילה נגד חלבון נוזלית חלבון נוזלית חלבון נוזלית חלבון נוזלית חלבון נוזלית חלבון נוזלית חלבון נוזלית חלבון, אשר מכילות חמצן (חומצה יעילה) אשר מכילות חמצן) אשר מכילות חמצן)

אסטרטגיות שילוב ושילוב

משטחים של הדור הבא משלבים מנגנונים מרובים.לדוגמה, ציפוי עשוי לשחרר אנטיביוטיקה להרג מיידי תוך הצגת שכבה zwitterionic כדי לעמוד בפני דבקות ארוכת טווח. אחרים משלבים חלבונים מורגנטיים העצם (BMPs) או הידרוקסיפטייט לקידום אוסטאוסטינקטציה מבטיחה, אך טיפול נוגדנים עמידים לטווח ארוך, הם עמידים אנטיביאליים, אך הם שואפים לטפל בציפוי מסחר טנזיקה בין חיידקים מורכבים ולהפחיתטמיים לטיפול בדלקתיים, אך הם זקוקים לדלקתיים.

עדויות קליניות והוצאה לאור

התרגום של שתלים ספין-ממדיים מעוקלים מספסל ועד מיטת השינה הוא מאיץ.מספר מוצרים קיבלו אישור רגולטורי או נמצאים תחת חקירה פעילה.

(FLT:0 השתלות מוטבעות:0) vastated pedicle vased;0 silver-coated vasts הוערכו במרכזים אירופיים מרובים. A 2017 מחקר פוטנציאלי של 85 חולים שקיבלו מברגים כסף עבור היתוך השדרה דיווחו על שיעור זיהום של 1.2% לעומת 6.3% בקבוצת בקרה היסטורית ללא פיקוח, למרות שהבדל לא הגיע למשמעות סטטיסטית (R) של 2200 חולים עם ירידה משמעותית של זיהומים.

(FLT:0) ציפויים בעלי עומס אנטיביוטיקה:FreaLT:1) הגישה "PMMA Spacer", שבו פוליmethylmethacrylate beads ממוקמים באופן בלתי פעיל, שימשה כבר עשרות שנים.יותר לאחרונה, מחדש של ציפויים אנטיביוטיים-מרוסים מפותחים עבור שתלים ספין-מקודמים מבוקרים, לעומת 120 סגסוגת גבוהה (%) עם דלקת ריאות-דלקתיים (דלקתיים) עם דלקת ריאות-דלקתיים).

(FLT:0Surface טקסטuring:FLT:1) כמה מערכות שתלים מסחרי ספינל תכונה עכשיו משטחים ננוטקסטים (למשל, טיאנו, טיוניום) נועדו לשפר את אוסונווינטציה מסחרית, בעוד אלה ממוקרים בעיקר עבור תיקון עצם, כמה ראיות מצביעות על כך שהם עשויים גם להפחית את הדבקות חיידקית ב-2022 במחקר משווה בין טקסטומים לפירוק של 50 ליטרים:2 ליטרים.

(FLT:0) משטחים של טיפול פוטודינמיקה: FLT:1, עבודה פרה-קלינית עם שתלים ממוחזרים פוטו-מדומים הראו סטיות שלמות של משטחי שתל מזוהמים במודלים של בעלי חיים לאחר חשיפה קלה.

דוגמאות קישורים חיצוניות: ראה:0; סקירה שיטתית על שתלים מקודמים כסף בניתוח עמוד השדרה 1 ו-FLT:2an מאמר על פני השטח zwitterionic לצמצום היווצרות ביו-פילים 3FLT לקריאה נוספת.

אתגרים ומגבלות של טכנולוגיות שינוי פני השטח

למרות תוצאות מבטיחות, כמה מחסומים מעכבים אימוץ קליני נרחב של שתלים ספין-אדונים מעוגלים.

(FLT:0urability and המכאנית:FLT:1) חייב לעמוד בפני כוחות ההשתלה (הכנסה של העבד, השפעה כלוב) ללא דחיסה, סדק או ללבוש פסולת.סרטים דקים (למשל, ציפוי פולימרי פחות מ 1 מיקרומטר) עשוי להיות נוטה במיוחד לשחיקה.

התנגדות:0 [Bacterial Resistance:] 1FLT [האנטיביוטיקה] מהווה את אותו לחץ בחירת ההתנגדות כטיפול מערכתי.התנגדות סילבר, אם כי נדיר יותר, תועדו באמצעות חלבונים מתווך של כסף.לא-לייטינג-ליצור מגע-משטחים הריגתם באופן תיאורטי, משום שלא ניתן לפתח סובלנות להרג פיזי (למשל, ננופולר מפואר, ניסויים קליניים, לא ידועים, אך ורקמות מעבדה, לא ידועה).

(FLT:0) רגולציה וייצור של ההורידים: אנדרל 1 (Corated) או שתלים משונים מסווגים כמוצרים או מכשירים עם תכונות משטח חדשניות, הדורשים בדיקות ביו-תחרות נרחבות, אימות סטריליזציה, וניסויים קליניים עבור ה- FDA או CE מארק אישורים.העלות של פיתוח יכולה להיות מונעת, במיוחד עבור חברות מכשירים קטנים יותר.

(FLT:0) נכות סבלנית: ⁇ 1) A ציפוי יעיל נגד אחד פתוגן עשוי להיות יעיל נגד גורמים ספציפיים לחולה - מצב אוטואימוני, נוכחות של אלרגיה מתכת, איכות העצם - עשוי להשפיע על הביצועים של שינוי פני השטח נתון.

(FLT:0) אינטגרציה עם אוסיסטוייטציה: 1FLT:1 הפרדוקס המרכזי הוא כי משטחים אנטי-מיקרוביאליים רבים (למשל, superhydrophobic או non-adhesive) גם מעכבים את ההחזקה osteoblast, פוטנציאל לשילוב של תיקון השתלת ההשתלה זו, דורש פני השטח כי הם "חכמים" - להחליף את התכונות שלהם בהדרגה, אוסטיאוסטאוסטאוסטרואנט.

כיוונים עתידיים: פניות חכמות וגישות אישיות

הגבול הבא בשינוי פני השטח של שתל השדרה הוא חומרים מגיבים, הסתגלותיים כי תחושה ולהגיב לסיכון זיהום.

(FLT:0) צמיגים מגיבים:ראה FLT ( 1) חוקרים מפתחים ציפויים המשחררים מטען מיקרוביאלי רק בתגובה לנוכחות חיידקית - למשל, מופעל על ידי pH נמוך (pical of Locations), אנזימים חיידקיים (למשל, hyaluronidas), או רעלנים ספציפיים.

(FLT:0)Nanoטכנולוגיה-enabled משטחים:BuildFLT:1 אינטגרציה של nanostructures (nanotubes, ננו-wires, nanopores) על משטחים טיטניום מציע תכונות אנטימיקרוביאליות ו osteogenic בו זמנית. Titanium דו-חמצני nanotubes, לדוגמה, ניתן לטעון עם חלקיקים או אנטיביוטיקה, ואת הממדים שלהם ניתן לכוון למאפיינים שונים של osteobation in the Sorophiological in aducation in ainated מודלים, כאשר הם משופרים עם מודלים ספין-cophgentated.

(FLT:0)שילוב עם אדמדנים מערכתיים ומקומיים: FLT:1 שינויים משטח אינם צפויים לחסל את הסיכון לזיהום לחלוטין.התועלת הגדולה ביותר עשויה לבוא משלבת שתלים בעלי ממדים עם אנטיביוטיקה מערכתית אופטית, טפילים אנטיביוטיים, ואסטרטגיות השקיה הפצעים תוך-אקטיבית.מכונה למידה אלגוריתמים המנבאים סיכון מבוסס על נתונים יכול לזהות מי היה להפיק תועלת ביותר מאסטרטגיות של מעיל.

(FLT:0) עיצוב פני השטח מותאם:FLT:1 כמו הדפסה 3D של שתלים ספציפיים לחולה הופך נפוץ יותר, זה יהיה אפשרי לשלב טופוגרף משטח bespoke משטח משטחים ציפויים המותאמים האנטומיה של כל חולה ו flora. בעתיד, מנתח עשוי להזמין כלוב טיטניום מותאם אישית עם אזורים של אוסלאוינטציה משופרת ו zerionicials בתוך אזורי ראייה גבוהים, דורש שיתוף פעולה בין מצופה צמחי מרפא.

מסקנה

שינוי פני השטח של שתלים ספינל מייצג שינוי פרדיגמה למנוע זיהומים לאחר הניתוח - החל מהסתמכות רק על אנטיביוטיקה מערכתית וטכניקה סטרילית להנדסה את השתל עצמו כמשתתף פעיל בשליטה בזיהום.שדה התקדם ממלטות פשוטות בעל עומס אנטיביוטיקה לציפויים מתוחכמים, nanotextured העליוןographies, וחומרים תגובתיים חכמים.

המשך ההשקעה במדעי החומרים הבסיסיים, ביולוגיה ביופיל ותרגום קליני יהיה חיוני להתגבר על אתגרים שנותרו - אחריות, עמידות חיידקית, ואת הצורך לפגוע בתכונות אנטי-מיקרוביאליות ואוסטאוגניות. על ידי יצירת שתלים שמתנגדים באופן פעיל לאנתרופולוגיה בעת קידום ריפוי העצם, מנתחי עצמות יכול להוריד באופן משמעותי את שיעור הזיהום, להפחית את הניתוחים ולשפר את התוצאות עבור מאות אלפי חולים עוברים ניתוח מבני ככל הנראה.

למידע נוסף, הקוראים עשויים להתייעץ עם ביקורות סמכותיות כגון FLT:0" ציפוי אנטיבקטריאלי של שתלים ספינים: מדינת האמנות ונקודות מבט עתידיות "(ראה: 10) ו-FLT:2an סקירה של מניעת זיהום בניתוח עמוד השדרה: