如今,植入手术通常是作为一个标准程序执行;然而,仍然有潜在的风险与伤口愈合受损有关。这种并发症治疗期间可能会带来挑战和不利影响病人的整体复苏的过程。为了克服这个问题,研究人员正在寻找方法来提高植入集成,减少感染的风险。
想了解更多关于这一领域的研究以及如何QSense<一个href="//www.showmefury.com/blog/blog/what-is-qcmd" rel="noopener">QCM-D分析是用来促进理解,我伸出手来汉娜Tiainen生物材料系的副教授,奥斯陆大学。Tiainen教授的研究重点是生物材料涂层以及它们是如何影响生物活组织的响应。在她的团队,他们特别感兴趣的是如何应对炎症和细菌感染在植入物表面使用植物多酚。最近,他们进行了一项研究1检查这些涂料如何影响蛋白质吸附和调节细胞的行为在植入物的表面。在这篇文章中,我从采访Tiainen教授分享我学到的东西。
受损的伤口愈合在植入物可以给病人造成麻烦
虽然将植入物恢复功能或美学已成为一个普遍的外科手术,伤口愈合受损周围植入病人会引起很多麻烦,Tiainen教授说。可怜的集成植入的周围组织往往导致持续性感染,是出了名的难以治疗,通常离开删除受感染的植入是唯一有效的治疗选择。
设计一个表面的挑战,不触发免疫系统
可怜的植入集成通常是连接到身体如何对异物植入。Tiainen教授解释道。这种所谓的异物反应,是由我们的免疫系统是独一无二的,每一个材料和取决于生物分子吸附表面的植入材料。这个过程非常类似于我们的免疫系统如何标记细菌和病毒抗原的免疫细胞中和和摆脱他们。面临的挑战是创建一个表面不触发免疫系统对抗它,不会引起炎症和植入的封装,Tiainen教授说。
开发生物材料,减少感染的风险
免疫系统的反应是高度依赖于细胞如何“看”的表面植入材料,Tiainen教授还在继续。这主要是由生物分子的初始吸附。如果我们理解底层吸附机制在一个特定的表面,我们可以尝试安排吸附过程支持特定的蛋白质对他人或改变其构象来显示或隐藏重要受体区域影响伤口愈合和植入物的接受在你的身体内,Tiainen教授说。
我们的研究着重于了解材料的表面物理和化学性质的生物反应对生物材料直接接触的组织生活,Tiainen教授说。很多我们当前的研究工作重点发展多功能生物材料表面,改善组织集成,减少感染的风险,尤其是在伤口愈合情况自然植入生物材料可能阻碍了例如潜在的慢性炎性疾病或癌症治疗吗。
这个特定的研究1是一个<一个href="https://tinyurl.com/6zaaphej">挪威研究委员会资助的研究项目我们专注于解决炎症和细菌感染在植入物表面使用植物多酚、抗氧化和抗菌化合物中发现一些植物性食物。我们特别感兴趣的了解这些多酚涂料改变蛋白质植入物表面吸附和改变细胞的行为,所以我们保持QSense E4非常忙于这个项目,Tiainen教授说。
分析了解对表面涂层植入异物反应
在我们发表的研究中,1我们调查异物反应如何对钛植入改变当我们修改他们的表面具有抗氧化多酚分子,Tiainen教授说。免疫系统的相互作用的整体效果和软组织可以用血液和细胞培养研究。通过研究凝固和补体激活血液中的肿瘤标记物,与修改后的植入材料,我们可以比较的响应表面未经修改的控制。同样,在体外细胞研究可以回答是否修改对细胞施加任何不必要的影响伤口愈合。然而,无论是方法可以直接回答为什么细胞对材料表面。因此,我们需要一个方法告诉我们更多关于生物分子吸附在表面上,定义进一步与细胞的相互作用在周围的环境中,Tiainen教授解释道。
理解为什么细胞对材料表面的方法
QCM-D允许我们探测的表面改性与多酚分子改变蛋白质吸附控制我们的钛表面相比,Tiainen教授说。我们特别感兴趣的看到坚定蛋白质绑定到表面,是否可以更换其他蛋白质的吸附,表面有较高的亲和力。这个改造过程通常称为虽然效应在文学。QCM-D结果我们也获得了允许我们做出假设根据吸附蛋白质的构象特征吸附行为和层属性。
使用QSense QCM-D分析描述蛋白质交互功能植入涂层
QCM-D技术是特别有用的洞察与多酚层蛋白质之间的相互作用在液体环境中实时Tiainen教授说。
总之,被处决的实验如下:
- 直接几纳米多酚薄膜沉积钛传感器安装在我们QSense E4仪器解决方案介绍了含有蛋白质。
- 涂层沉积和研究生物分子的吸附之间的传感器与缓冲溶液彻底冲洗,直到一个稳定的基准可以记录下来。
- 监测蛋白质的吸附后,我们检查有多少吸附分子在眠与缓冲溶液冲洗传感器。
QCM-D测量显示更高的蛋白质坚持多酚比未改性钛表面的修改。尤其是高级造型功能的QSense DFind分析软件允许我们找到的差异蛋白质的粘弹性行为层,表明吸附蛋白质薄膜的结构的变化对我们的修改后的钛表面。
QCM-D分析的主要结果是,植入物表面改性与多酚分子显示释放的抗氧化多酚分子保护贴壁细胞对氧化应激而改变血浆蛋白的吸附在修改后的表面导致了血液,稍微降低补体激活Tiainen教授说。
结果——一个抑制免疫反应的方法对植入材料和减少伤口愈合受损的风险
表面修饰是一个强有力的工具来影响生物相互作用的复杂的级联材料接触时发生的组织生活在人体内而不致病,Tiainen教授说。在这项研究中,1我们发现多酚涂料改变蛋白质吸附层,减少先天免疫反应对钛,这本身是一个高度生物相容性材料,通常引发低当植入人体异物反应。因为我们可以沉积一层薄薄的多酚分子表面的任何材料,我们可以用我们的表面改性方法抑制最初的免疫反应对植入材料,以引起更强的异物反应比钛Tiainen教授总结道。
