※美國伊利諾大學香檳分校開發一種生物啟發性的植入塗層，以機械式殺死細菌，能應用於醫療植入物中避免細菌感染。(Photo credit: University of Illinois at Urbana-Champaign and Prof. Qing Cao and Gee Lau)

美國伊利諾大學香檳分校(University of Illinois at Urbana-Champaign)的研究團隊開發了一種生物啟發的植入塗層，應用於脊柱植入物等植入性醫材上。這個技術的靈感來自於蜻蜓和蟬的翅膀，它們含有可以串起細菌的微小支柱，提供機械性的抗微生物作用。與目前使用由植入物逐漸釋放抗生素的方法不同，這種機械方法不會隨著時間推移而耗盡，也不會對附近組織造成副作用。它還避免了抗菌藥物耐藥性的表現，也能輕易殺死抗藥細菌。這個塗層還包含可撓式的感知器，使臨床醫師能夠監測傷口癒合以及設備故障。

骨科植入物在穩定體內受損骨骼方面發揮著關鍵作用。然而，這類設備往往容易發生故障與感染，在徹底失敗的情況下需要進行後續手術以更換設備，或者在感染的情況下需要進行藥物治療和潛在的設備移除。這對病人和臨床醫師來說都是不方便以及不幸的，這些現象可能影響高達10%使用醫療植入物的病人，規模相當龐大。

為了解決這個問題，科學界已經設計了各種技術，包含: 排斥細菌黏附的疏水塗層和可以殺死植入物附近微生物的藥物釋放系統，然而，細菌的生物膜仍然可以在這種表面上形成，藥物釋放最終也會逐漸消失，讓細菌在日後能夠造成感染。此外，釋放抗生素有可能會引起副作用，同時助長了超級細菌的產生。

顯然，在這個領域需要一種更可靠的方法。「這是生物啟發性的奈米材料設計與柔性電子元件的結合，用以對抗一個複雜、長期的生物醫學問題。」這項研究的共同計畫主持人Qing Cao副教授說道。「使用機械方式殺死細菌，使我們能夠繞過化學方法的許多問題，同時仍然給予我們將塗層應用於植入物表面所需要的靈活性。」這項研究的另一位共同計畫主持人Gee Lau教授說道。

這種新塗層將會與骨科植入物一起植入，其抗菌特性來自於蟬與蜻蜓的翅膀，其中包含能刺穿細菌細胞壁的微小「支柱(pillars)」，進而殺死細菌。塗層中的一系列染色感知器也允許臨床醫師監測設備的性能，有可能讓他們在植入物失效之前就更換它們。

(來源:Medgadget 生策中心編譯)