四川大学华西医院骨科研究所《AM》：超声波激活的益生菌囊泡涂层通过诱导细菌类铜死亡和免疫调节治疗钛植入物感染

主要观点总结

本研究成功开发了一种创新的超声驱动的抗感染和免疫调节涂层，通过结合金属有机声敏剂（Cu-TCPP）、缺氧触发抗生素（TNZ）和益生菌菌株的协同作用，应对生物医学设备中生物膜相关植入物感染的挑战。该涂层能有效根除生物膜，促进骨修复和增强种植体的完整性。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

细菌生物膜是植入物感染的主要原因，常规抗生素治疗疗效有限。本研究旨在开发一种高效的抗菌策略，根除IAIs并促进骨修复。

关键观点2: 研究创新点

结合了Cu-TCPP、TNZ和OMVs，开发出超声驱动的抗感染和免疫调节涂层。利用SDT、细菌代谢状态干扰和细菌类铜死亡，根除生物膜并促进骨修复。

关键观点3: 研究过程

通过制备CuTOT涂层，结合SDT和缺氧激活治疗，实现长期抗菌作用。OMVs激活治疗缓解炎症反应，促进成骨因子的表达。

关键观点4: 研究结果

体内外实验证明，该涂层能有效根除细菌生物膜，促进骨再生，改善植入物的完整性。

关键观点5: 研究影响

该研究为整合抗感染、免疫调节和成骨功能的生物医学涂层的设计提供了有前途的见解，可能会彻底改变植入物相关感染的管理，并改善骨科植入物手术的患者预后。

文章预览

点击蓝字，关注我们 」  摘要 种植体相关感染（ IAIs ）是假体种植体失败的主要原因。细菌生物膜阻止抗生素的渗透，而在缺氧生物膜微环境中独特的代谢条件可能限制常规抗生素治疗的疗效。逃逸存活的细菌可能不会被有效根除，从而导致 IAIs 的复发。本研究提出了一种 Cu-TCPP(tetrakis(4-carboxyphenyl)porphyrin ）纳米片和替硝唑掺杂益生菌衍生膜泡（ OMVs ）的超声敏感金属有机框架，具有高渗透超声动力学治疗（ SDT ）、细菌代谢状态干扰和细菌类铜死亡，以根除 IAIs 。 Cu-TCPP 可以在常氧条件下通过 SDT 将 O 2 转化为有毒的 1 O 2 ，增强低氧微环境，激活替硝唑的抗菌活性。超声波下释放的 Cu （ II ）可通过外源性聚（单宁酸）（ pTA ）和内源性谷胱甘肽转化为 Cu (I) 。 SDT 对细菌膜的破坏可以增强 Cu (I) 转运体的活性。转录组学表明， SDT 增强的 Cu (I) 超载 ………………………………