特殊的钛合金让植入体抵御细菌感染

特殊的钛合金让植入体抵御细菌感染近年来,多个研究小组开发出了可用于钛植入物的抗菌涂层。虽然其中一些涂层确实很有前景,但它们可能会随着时间的推移而磨损。此外,将它们应用到植入体上还会增加一个生产步骤。这就是新型3D打印材料的用武之地。这种材料由华盛顿州立大学的科学家开发,主要由传统的钛合金组成,但也含有3%的铜和10%的钽,后者是一种耐腐蚀金属。该研究的合著者之一AmitBandyopadhyay教授测试了这种材料在连续使用中的耐受性。当细菌接触到这种材料时,铜会导致细菌外膜破裂,从而杀死大部分细菌。同时,钽能促进邻近骨组织的生长。这一因素加快了愈合过程,缩短了感染发生的时间,当然,它也能让患者更快地恢复健康。在对实验鼠进行的测试中发现,由这种合金制成的植入物能杀死87%的接触感染性金黄色葡萄球菌。科学家们现在正努力将这一数字提高到99%以上,此外,他们还在评估这种材料制成的植入体在实际使用中的耐受性。"这种多功能装置的最大优势是,既能用于感染控制,又能实现良好的骨组织整合,"研究论文的共同作者苏斯米塔-博斯教授说。"因为感染是当今外科领域的一个大问题,如果任何多功能设备都能同时做到这两点,那就没有什么比它更合适的了"。该论文最近发表在《国际尖端制造杂志》上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1398487.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1398487.htm

相关推荐

封面图片

贻贝蛋白涂层可使植入体免受感染

贻贝蛋白涂层可使植入体免受感染即使在粗糙的潮间带,贻贝也能牢牢地附着在岩石上,这要归功于一种名为DOPA的氨基酸一些研究小组已经开发出了用于植入物的抗生素涂层--使植入物摆脱最初的易感染状态--不过,其中一些物质会持续释放抗生素有效成分,而不管植入部位处于何种状态。这种滥用药物的做法会导致细菌产生抗药性,从而降低抗生素的效果。为了寻找一种选择性更强、更持久的替代品,韩国科学家团队研究了贻贝用来粘附在岩石上的蛋白质。研究人员创造了一种生物工程MAP(贻贝粘合蛋白),它能大量表达一种名为DOPA的天然氨基酸。此外,这种生物工程MAP还添加了庆大霉素(一种常用抗生素)和铁离子。在健康的植入部位条件下,DOPA与离子形成牢固的结合,将离子和庆大霉素牢牢地包裹在由MAP制成的耐用水凝胶涂层中。然而,当有害细菌侵入时,它们会增加该部位的酸度。由于pH值降低,DOPA和铁离子之间的结合力减弱,导致铁离子和庆大霉素释放出来。这样,抗生素就能释放出来,杀死该区域的所有细菌。但重要的是,涂层释放的庆大霉素只与感染程度成正比--如pH值所示。在动物试验中,涂层在金黄色葡萄球菌感染后8小时内释放出70%的抗生素有效成分,有效消灭了所有微生物。即使在机械应力作用下,它也能牢牢地粘附在钛植入物上,并在整个骨再生阶段(约四周)保持有效。首席科学家、浦项科技大学(POSTECH)的HyungJoonCha教授说:"粘性植入涂层材料的即时和持续抗菌效果有望显著提高植入手术的成功率。"有关这项研究的论文最近发表在《生物材料》杂志上,庆北大学校的科学家也参与了这项研究。相关文章:科学家开发新型粘合剂结合贻贝的粘性和蜘蛛丝的强度科学家开发基于贻贝黏附蛋白的生物粘合剂用于无疤痕皮肤移植技术受贻贝启发的粘合剂可在植入物和骨骼之间建立粘合关系科学家混用贻贝和蚕的蛋白质开发出了一种内伤用敷料...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1422548.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1422548.htm

封面图片

新型"智能"植入涂层可预警早期故障并抗感染

新型"智能"植入涂层可预警早期故障并抗感染伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校开发的骨科植入物智能涂层一面是杀灭细菌的纳米柱,另一面是应变映射柔性电子元件。这可以帮助医生指导病人康复,并在设备出现故障前进行维修或更换。资料来源:伊利诺伊大学贝克曼ITG在《科学进展》(ScienceAdvances)杂志的一项新研究中,一个多学科研究小组发现,这种涂层能防止活体小鼠感染,并能绘制应用于羊脊柱的商业植入物的菌株图,以警告各种植入物或愈合失败。研究负责人、伊利诺伊大学材料科学与工程系教授QingCao说:"这是生物启发纳米材料设计与柔性电子学的结合,可解决复杂、长期的生物医学问题。"Cao说,感染和设备故障都是骨科植入物的主要问题,每种问题都会影响多达10%的患者。他说,人们已经尝试了几种抗感染的方法,但都有严重的局限性:拒水表面仍会形成生物膜,含有抗生素化学物质或药物的涂层在几个月内就会耗尽,对周围组织产生毒害作用,对抗药性细菌病原体的效果甚微。伊利诺斯州的研究小组从蝉和蜻蜓的天然抗菌翅膀中汲取灵感,创造出一种薄薄的箔片,上面的纳米级支柱就像昆虫翅膀上的一样。当细菌细胞试图与箔片结合时,支柱会刺穿细胞壁,杀死细菌。这项研究的共同作者、病理生物学教授吉-刘(GeeLau)说:"使用机械方法杀灭细菌让我们绕过了化学方法的许多问题,同时还让我们能够灵活地将涂层应用到植入物表面。"在纳米结构箔片接触植入装置的背面,研究人员集成了高灵敏度的柔性电子传感器阵列,用于监测应变。研究人员说,这可以帮助医生观察每个病人的愈合进度,指导他们进行康复治疗,以缩短康复时间并将风险降到最低,还可以在设备出现故障前进行维修或更换。工程小组随后与兽医临床医学教授安妮特-麦考伊(AnnetteMcCoy)合作测试了他们的原型设备。他们将薄膜植入活体小鼠体内,监测它们是否出现任何感染迹象,甚至在引入细菌时也是如此。他们还将涂层应用于市场上销售的脊柱植入物,并监测植入物在正常负荷下对绵羊脊柱的应变,以诊断装置故障。涂层很好地完成了这两项功能。原型电子器件需要线缆,但研究人员下一步计划为涂层开发无线供电和数据通信接口,这是临床应用的关键一步。他们还在努力开发纳米柱纹理杀菌箔的大规模生产。Cao说:"这些类型的抗菌涂层有很多潜在的应用,由于我们的涂层使用的是机械机制,因此它有可能应用于化学物质或重金属离子(目前商业抗菌涂层中使用的化学物质或重金属离子)会造成危害的地方。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1371753.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1371753.htm

封面图片

苹果将在未来为更多产品带来彩色钛合金材质表面处理

苹果将在未来为更多产品带来彩色钛合金材质表面处理苹果公司今年没有在任何一款iPhone14机型上使用钛合金表面处理,但它在宣布AppleWatchUltra时引入了这种材料。根据最新的专利,该技术打算以后将这种表面处理带到更多的产品系列中,而且是以多种颜色选择。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1324019.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1324019.htm

封面图片

新工艺带来大提升,我国科研人员研制出高抗疲劳 3D 打印钛合金

新工艺带来大提升,我国科研人员研制出高抗疲劳3D打印钛合金据中国科学院金属研究所消息,该所科研人员近期制备出具有高抗疲劳性能的3D打印钛合金材料。未来这种材料有望在航空航天领域发挥作用。该成果于北京时间2月29日在国际学术期刊《自然》发表。科研人员在某种钛合金材料的高温实验中发现,存在一个宝贵的热处理工艺窗口,可以抑制住气孔的出现,在此基础上,发明了缺陷与组织分步调控的新工艺,最终制备出几乎无气孔的钛合金材料。(央视新闻)

封面图片

由于采用了钛合金机身 Galaxy S24 Ultra将比S23 Ultra稍微轻一点

由于采用了钛合金机身GalaxyS24Ultra将比S23Ultra稍微轻一点GalaxyS23Ultra采用铝合金和玻璃打造,重量为234克,而根据IceUniverse的说法,GalaxyS24Ultra将轻1克,重量降至233克。对于某些人来说,这甚至不是一个值得写在纸上的差别,但三星可能有办法在其营销材料中说明它使用了钛合金。爆料人在帖子中提到,中框将由钛合金制成,这就可以解释两款智能手机之间微小的重量差异。假设三星使用了相同材料制成的整个外壳,那么重量就会大大降低,但也有可能只使用了中框,以节省生产成本。对于那些不了解钛金属的人来说,钛金属是一种昂贵的材料,因此所有智能手机制造商都避免使用这种材料。不过,随着苹果公司宣布iPhone15Pro和iPhone15ProMax都将采用钛合金,不久之后竞争对手就会开始在自己的旗舰机上采用这种材料。这篇帖子没有提供任何其他信息,比如GalaxyS24Ultra是否会使用传闻中苹果在其高端iPhone上使用的5级钛合金,或者三星是否打算采购质量更低的钛合金。无论如何,我们应该会在未来获得更多有关GalaxyS23Ultra后续机型的信息。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1377701.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1377701.htm

封面图片

中国科研人员研制出高抗疲劳3D打印钛合金

中国科研人员研制出高抗疲劳3D打印钛合金据了解,理想状态下3D打印技术直接制备出的钛合金应具有天然的超高抗疲劳性能,而打印过程中产生的气孔等缺陷会使钛合金的抗疲劳性能大幅下降。科研人员在某种钛合金材料的高温实验中发现,存在一个宝贵的热处理工艺窗口,可以抑制住气孔的出现,在此基础上,发明了缺陷与组织分步调控的新工艺,最终制备出几乎无气孔的钛合金材料。这种材料在循环测试中,可以把钛合金的拉-拉疲劳强度从原始态的475兆帕提升至978兆帕。据中国科学院金属研究所研究员介绍,目前3D打印技术在航空航天应用领域比较多。他们研发的这项新技术,在相同的载荷下,疲劳寿命会提高十倍到上百倍。在相同的预期寿命下,施加的载荷会提高百分之十到百分之十五。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1421645.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1421645.htm

🔍 发送关键词来寻找群组、频道或视频。

启动SOSO机器人