水凝胶提供了双拳对骨科骨感染

手术引起交通事故,战斗的伤口,癌症治疗和其他疾病会导致骨感染难以治疗可以延迟治疗,直到它们解决。现在,研究人员已经开发出一种有两种用途的水凝胶,攻击细菌和鼓励骨再生与单个应用程序包含两个活性成分。

可注射的水凝胶交联聚合物链,这是一个网络,包含溶葡萄球菌酶和骨再生蛋白质BMP-2。在一项新的研究中使用小动物模型中,乔治亚理工学院的研究人员表明显著减少一个感染引起的金黄色葡萄球菌——常见的感染整形外科手术(和再生在大型骨缺陷。

“现在治疗骨感染通常需要两次手术消除感染和愈合受伤的骨头,“安德烈斯·j·加西亚说,帕克h .小生物工程研究所的执行主任&在乔治亚理工学院生物科学。“我们的想法是开发一个双功能材料在一个步骤做两件事。这将是更好的为病人,成本低,减少住院时间。我们已经表明我们可以工程师控制的交付和释放的水凝胶抗菌酶和再生蛋白质。”

建立的hydrogel-based疗法可以用于治疗骨感染,在手术预防感染和预防。这项研究由美国国立卫生研究院的资助,在《华尔街日报》5月17日报道科学的进步。

今天骨感染往往与全身抗生素治疗和手术清理损伤。如果发生感染和移植,他们常常必须被删除。一旦感染了,可能需要额外的手术植入蛋白质刺激骨再生和恢复植体。与死者细菌可以导致有害的炎症反应。

加西亚和他collaborators-including第一作者克里斯托弗·约翰逊让溶葡球菌酶,酶裂开杀死细菌的细胞壁不产生炎症。这种酶在水凝胶聚合后一直工作。

“这个策略,我们可以摆脱这样的细菌体内重建正常的炎性环境允许骨愈合,”加西亚说。“溶葡球菌酶的使用受到体内稳定性差,但在凝胶,它可以维持稳定至少两个星期。允许控制释放在更长一段时间,这对我们正在试图做的是充分的。”

除了治疗感染,新技术可以用来防止感染手术。例如,如果一个螺丝被插入修复受伤,水凝胶可能应用于螺纹。软胶不会影响修复。

下一步的研究将重复的研究大型动物临床试验后,可以考虑,如果材料证明了承诺。

“用来抵御感染的机制取决于物种,”加西亚说。“这就是为什么它是如此重要的重复研究在小鼠或大鼠后的大型动物测试。显示效果在一个大动物模型将人体试验的关键一步。”

水凝胶材料被用于人体之前,治疗,旨在迅速离开网站。“水凝胶分解成小积木,会在尿液中排出,”加西亚说。“几个星期之后,没有合成材料离开身体,取而代之的是正常愈合组织。”