Erradicación Remota de Bacterias en Implantes Ortopédicos a Través de la Entrega Retrasada de Policaprolactona Estabilizada con Yodo de Polivinilpirrolidona
Autores: Wang, Yikai; Teng, Wangsiyuan; Zhang, Zengjie; Ma, Siyuan; Jin, Zhihui; Zhou, Xingzhi; Ye, Yuxiao; Zhang, Chongda; Gou, Zhongru; Yu, Xiaohua; Ye, Zhaoming; Ren, Yijun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Erradicación Remota de Bacterias en Implantes Ortopédicos a Través de la Entrega Retrasada de Policaprolactona Estabilizada con Yodo de Polivinilpirrolidona
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Infección tardía
Dispositivos ortopédicos
Estrategias antimicrobianas
Implantes
Antibacterianos
Recubrimientos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
La infección tardía asociada a bacterias de los dispositivos ortopédicos llevaría a un fallo en la implantación. Sin embargo, las estrategias antimicrobianas ordinarias actuales suelen abordar la infección temprana pero no logran combatir la infección tardía de los implantes debido a la liberación explosiva de los antibióticos. Por lo tanto, es esencial fabricar implantes ortopédicos antimicrobianos de largo plazo (antibacterianos tempranos, antibacterianos tardíos) para abordar este problema. En este sentido, desarrollamos un sofisticado sistema de recubrimiento MAO-I-PCLx que incorpora una capa subyacente de yodo y una capa superior de recubrimiento controlado de policaprolactona (PCL), que podría erradicar eficazmente la infección bacteriana tardía durante toda la implantación. En primer lugar, se utilizó la oxidación por micro-arcos para formar una estructura tubular de microarray en la superficie de los implantes, sentando las bases para la carga de yodo y la unión de PCL. En segundo lugar, se aplicó electroforesis para cargar yodo en la estructura tubular como un agente bactericida eficiente. Finalmente, el recubrimiento de PCL unido a la superficie actúa como un controlador para regular la liberación de yodo. Los recubrimientos híbridos mostraron gran estabilidad y capacidad de liberación controlada. Se validó una excelente capacidad antibacteriana a los 30 días post-implantación a través de experimentos in vitro y en un modelo de osteomielitis en ratas in vivo. Se espera que se convierta en una estrategia prometedora de banco a cama para los desafíos actuales de infección en el campo ortopédico.
Descripción
La infección tardía asociada a bacterias de los dispositivos ortopédicos llevaría a un fallo en la implantación. Sin embargo, las estrategias antimicrobianas ordinarias actuales suelen abordar la infección temprana pero no logran combatir la infección tardía de los implantes debido a la liberación explosiva de los antibióticos. Por lo tanto, es esencial fabricar implantes ortopédicos antimicrobianos de largo plazo (antibacterianos tempranos, antibacterianos tardíos) para abordar este problema. En este sentido, desarrollamos un sofisticado sistema de recubrimiento MAO-I-PCLx que incorpora una capa subyacente de yodo y una capa superior de recubrimiento controlado de policaprolactona (PCL), que podría erradicar eficazmente la infección bacteriana tardía durante toda la implantación. En primer lugar, se utilizó la oxidación por micro-arcos para formar una estructura tubular de microarray en la superficie de los implantes, sentando las bases para la carga de yodo y la unión de PCL. En segundo lugar, se aplicó electroforesis para cargar yodo en la estructura tubular como un agente bactericida eficiente. Finalmente, el recubrimiento de PCL unido a la superficie actúa como un controlador para regular la liberación de yodo. Los recubrimientos híbridos mostraron gran estabilidad y capacidad de liberación controlada. Se validó una excelente capacidad antibacteriana a los 30 días post-implantación a través de experimentos in vitro y en un modelo de osteomielitis en ratas in vivo. Se espera que se convierta en una estrategia prometedora de banco a cama para los desafíos actuales de infección en el campo ortopédico.