211service.com
Drošākas locītavu nomaiņas
Infekcijas, ko izraisa locītavu aizstāšanas operācijas, ir dārgas un potenciāli nāvējošas. Tagad MIT pētnieki izstrādā pārklājumus medicīniskiem implantiem, kurus var ielādēt ar vairākām zālēm, tostarp antibiotikām, kas izdalās laika gaitā. Process ietver antibiotiku plēvju, kas izdalās īstermiņā, uzklāšanu uz pastāvīgi antibakteriāla polimēra, kas paredzēts, lai ilgtermiņā novērstu infekciju.
Baktērijas pagājušas: Kailo substrātu augšpusē pilnībā kolonizē S. aureus baktērijas pēc vienas stundas iegremdēšanas asins plazmā. Substrātam apakšā ir antibakteriālu pārklājumu slāņi, un pēc tādas pašas iedarbības tajā nav baktēriju.
Apmēram viens procents no ceļa un gūžas locītavas protezēšanas operācijām izraisa infekciju; skaits pieaug līdz trīs līdz pieciem procentiem otrajām operācijām. Tas ir zems rādītājs, taču, ja jūs esat viens no simts, kas saslimst ar infekciju, komplikācijas ir katastrofālas, saka Loids Millers , ortopēdiskās ķirurģijas docents Kalifornijas Universitātē Losandželosā. Visi inficētie audi un aparatūra ir ķirurģiski jānoņem un jāaizvieto ar antibiotiku bloku; pacients nevar staigāt sešas līdz astoņas nedēļas, kamēr tiek ārstēts ar intravenozām antibiotikām, lai novērstu visas infekcijas pēdas; un tad tiek veikta pārskatīšanas operācija. Arī infekcijas izraisītās komplikācijas ir ārkārtīgi dārgas. Locītavas nomaiņa Amerikas Savienotajās Valstīs maksā aptuveni 30 000 USD, bet, cīnoties ar infekcijām, tas var palielināties līdz gandrīz 150 000 USD.
Lielākā daļa infekciju notiek, kad baktērijas nonāk organismā ar implantu. Bet mākslīgās locītavas var inficēties gadus vēlāk, kad baktērijas tiek ievadītas asinsritē zobārstniecības darbu, kolonoskopiju un citu procedūru laikā, saka Millers, kurš nav saistīts ar MIT grupu. Ortopēdiskie pārklājumi, kuriem papildus īslaicīgam antibiotiku pārklājumam ir pastāvīgas antibakteriālas īpašības, varētu nodrošināt pacientu aizsardzību.
Lai gan jau ir izstrādāti antibiotiku pārklājumi daudzām citām medicīnas ierīcēm, locītavu pārklājumi rada īpašas problēmas. Atšķirībā no stentiem un citām statiskām ierīcēm, savienojumiem ir jāspēj kustēties. Tāpēc pārklājums nedrīkst būt pārāk biezs, un tas nedrīkst traucēt locītavu artikulāciju.
Pētnieki, kuru vadīja Paula Hamonda MIT ķīmijas inženierijas profesors, izmanto polimēru pārklājuma paņēmienu, ko sauc par slāņa montāžu, lai implantu pārklājumos ievietotu lielas zāļu koncentrācijas, nepadarot tos pārāk biezus. Hamonda grupa veido šīs plēves, pārmaiņus iemērcot implantu negatīvi un pozitīvi lādētu molekulu, piemēram, polimēru un zāļu, šķīdumos. Virsmas lādiņa atšķirība cieši notur katru slāni virs un zem tā. Šis process rada ļoti plānus materiālu slāņus, kuru biezums ir aptuveni desmitiem nanometru. Zāles izdalīsies, kad polimēri bioloģiski noārdīsies organismā.
Mainot zāļu slāņus ar bioloģiski noārdāma polimēra slāņiem, nevis sajaucot polimēru un zāles un uzklājot maisījumu uz implanta, tiek iegūts plānāks pārklājums, kas satur lielāku zāļu daļu — pat 50 procentus, nevis parasto. 4 procenti. Un šos pārklājumus var ražot zemā temperatūrā un ūdenī, nevis skarbos apstākļos, kas parasti nepieciešami polimēru apstrādei. Tas nozīmē, ka tie ir saderīgi ar plašāku delikāto molekulu klāstu, tostarp proteīnu zālēm un terapeitisko RNS.
Tas, kas atšķir šo tehnoloģiju, ir solījums, ka varēs atbrīvot dažādas zāles secīgi, kontrolētā veidā, saka Mairons Spektors , ortopēdiskās ķirurģijas profesors Hārvardas Medicīnas skolā. Pacientiem, kuriem ir slikta asinsvadu sistēma, kas var traucēt kaulu augšanu, tostarp diabēta slimniekiem un smagiem smēķētājiem, papildus antibiotikām var būt noderīgi pārklājumi, kas atbrīvo zāles, kas stimulē kaulu veidošanos vai asinsvadu augšanu.
Pastāvīgo pretmikrobu polimēra slāni, uz kura Hamonds veido zāles izdalošās plēves, iepriekš izstrādāja Aleksandrs Klibanovs , MIT ķīmijas profesors. Kad šie polimēri atrodas uz virsmas, baktērijas iet bojā no trieciena — polimērs izjauc šūnu membrānu un baktēriju zarnas izplūst, saka Hamonds. Divas nedēļas iegremdējot staph baktēriju šķīdumā, pirmās stundas beigās baktērijas pilnībā kolonizēja citu substrātu, kas nebija apstrādāts ar antibiotiku slāņiem. Divu nedēļu laikā neviena baktērijas neuztvēra Klibanova polimēra virsmu, kas apstrādāta ar Hamonda plēvēm, pat pēc tam, kad zāles izdalošie slāņi bija noārdījušies. Šis darbs tika publicēts tiešsaistē Amerikas Ķīmijas biedrības žurnāls novembrī.
Spektors ir strādājis ar Hamondu, veicot sākotnējos pētījumus par pārklājumiem dzīvniekiem, un tagad strādās ar MIT grupu, lai pierādītu, vai tie uzlabo rezultātus pēc locītavas nomaiņas. Millers no Kalifornijas Universitātes, kurš ir strādājis ar pretmikrobu implantiem dzīvniekiem, atzīmē, ka daudzi faktori joprojām nav zināmi. Piemēram, mēs nezinām, cik ilgi vēlamies, lai zāles tiktu atbrīvotas, viņš saka. Turpmākām pārbaudēm vajadzētu to padarīt skaidrāku.