加速骨修复的钛基植入物可一步式制备

记者4日从中国科学技术大学获悉，该校科研团队联合中南大学湘雅三医院研究人员，利用等离子体浸没离子注入技术，成功制备了含有钴元素的钛基植入物。这类植入物在无须摄入外源性重组蛋白或抗生素的条件下，依然具有降低感染并加速骨修复的功能，为骨骼疾病提供了潜在的治疗方案。相关成果日前发表在《先进科学》上。

骨科感染治疗和骨骼功能恢复是现代医学领域面临的重大挑战。世界卫生组织报告显示，全球每年约有150万严重骨感染病例。传统临床实践中长期使用抗生素可能导致抗微生物耐药性的增加，而生物膜引发的炎症反应也会阻碍组织愈合过程，使骨科感染治疗尤为棘手。

研究团队通过等离子体浸没离子注入技术，实现了一步式制备含钴元素的钛基植入物。这些植入物具有出色的生物物理适应性，能够调节免疫功能，促进感染性骨缺损的愈合与组织再生。研究表明，此类植入物能有效破坏细菌生物膜的形成，以耐甲氧西林金黄色葡萄球菌为例，其黏附率降低了80%以上，展现出显著的抗菌活性。研究发现，这种新材料促使巨噬细胞转变为有助于组织愈合的表型，形成了有益于骨骼重建的免疫微环境，并表现出降低TRAP酶活性的倾向。

科研人员表示，这项研究获得的基因组学数据揭示了潜在的通路，识别该通路为从分子维度理解材料调节巨噬细胞极化提供了支持，从而验证了含钴钛合金材料在骨修复与免疫调节方面的治疗潜力。