Za pacijente koji su podvrgnuti operaciji ortopedskih implantata, bakterijske infekcije i imunološki odgovori izazvani infekcijom uvijek su bili opasni po život.Konvencionalni biološki materijali podložni su biološkoj kontaminaciji, što uzrokuje da bakterije uđu u ozlijeđeno područje i uzrokuju postoperativnu infekciju.Stoga postoji hitna potreba za razvojem premaza protiv infekcija i otpornosti na imunitet za ortopedske implantate.Ovdje smo razvili naprednu tehnologiju modifikacije površine za ortopedske implantate pod nazivom Lubricated Orthopedic Implant Surface (LOIS), koja je inspirirana glatkom površinom vrča za biljke.LOIS ima dugotrajnu i jaku repelentnost tekućine na razne tekućine i biološke tvari (uključujući stanice, proteine, kalcij i bakterije).Osim toga, potvrdili smo mehaničku otpornost na ogrebotine i silu fiksiranja simulirajući neizbježna oštećenja tokom in vitro operacije.Model inflamatornog preloma femura zečje koštane srži korišten je za temeljito proučavanje antibiološkog skaliranja i antiinfekcijske sposobnosti LOIS-a.Zamišljamo da je LOIS, koji ima svojstva protiv bioobraštanja i mehaničku izdržljivost, korak naprijed u ortopedskoj hirurgiji bez infekcija.
Danas se zbog ukupnog starenja značajno povećao broj pacijenata koji boluju od ortopedskih bolesti (kao što su prijelomi starijih osoba, degenerativne bolesti zglobova, osteoporoza) (1, 2).Stoga medicinske ustanove pridaju veliki značaj ortopedskoj hirurgiji, uključujući ortopedske implantate šrafova, ploča, eksera i veštačkih zglobova (3, 4).Međutim, zabilježeno je da su tradicionalni ortopedski implantati osjetljivi na bakterijsku adheziju i stvaranje biofilma, što može uzrokovati infekciju kirurškog mjesta (SSI) nakon operacije (5, 6).Jednom kada se biofilm formira na površini ortopedskog implantata, uklanjanje biofilma postaje izuzetno teško čak i uz upotrebu velikih doza antibiotika.Stoga obično dovodi do teških postoperativnih infekcija (7, 8).Zbog navedenih problema, liječenje inficiranih implantata treba uključivati ​​ponovnu operaciju, uključujući uklanjanje svih implantata i okolnih tkiva;stoga će pacijent trpiti jake bolove i određene rizike (9, 10).
Kako bi se riješili neki od ovih problema, razvijeni su ortopedski implantati koji eluiraju lijekove kako bi spriječili infekciju eliminacijom bakterija pričvršćenih za površinu (11, 12).Međutim, strategija i dalje pokazuje nekoliko ograničenja.Prijavljeno je da je dugotrajna implantacija implantata koji eluiraju lijek uzrokovala oštećenje okolnih tkiva i izazvala upalu, što može dovesti do nekroze (13, 14).Osim toga, organski rastvarači koji mogu postojati nakon procesa proizvodnje ortopedskih implantata koji eluiraju lijekove, a koji su strogo zabranjeni od strane američke Uprave za hranu i lijekove, zahtijevaju dodatne korake prečišćavanja kako bi se ispunili njeni standardi (15).Implantati koji eluiraju lijek predstavljaju izazov za kontrolirano oslobađanje lijekova, a zbog njihovog ograničenog punjenja lijekom, dugotrajna primjena lijeka nije izvodljiva (16).
Druga uobičajena strategija je oblaganje implantata polimerom protiv obrastanja kako bi se spriječilo prianjanje bioloških materija i bakterija na površinu (17).Na primjer, cwitterionski polimeri su privukli pažnju zbog svojih neljepljivih svojstava kada su u kontaktu s proteinima plazme, stanicama i bakterijama.Međutim, ima određena ograničenja vezana za dugoročnu stabilnost i mehaničku izdržljivost, koja ometaju njegovu praktičnu primjenu u ortopedskim implantatima, posebno zbog mehaničkog struganja tijekom kirurških zahvata (18, 19).Osim toga, zbog visoke biokompatibilnosti, nedostatka potrebe za operacijom uklanjanja i svojstava čišćenja površine kroz koroziju, korišteni su ortopedski implantati od biorazgradivih materijala (20, 21).Tokom korozije, hemijske veze između polimerne matrice se razbijaju i odvajaju od površine, a prianjači čiste površinu.Međutim, antibiološko onečišćenje površinskim čišćenjem je efikasno u kratkom vremenskom periodu.Osim toga, većina materijala koji se mogu apsorbirati, uključujući kopolimer poli(mliječne kiseline i glikolne kiseline) (PLGA), polimliječne kiseline (PLA) i legure na bazi magnezija, podliježu neravnomjernoj biorazgradnji i eroziji u tijelu, što će negativno utjecati na mehaničku stabilnost.(dvadeset dva).Osim toga, biorazgradivi fragmenti ploče osiguravaju mjesto za pričvršćivanje bakterija, što povećava mogućnost infekcije na duge staze.Ovaj rizik od mehaničke degradacije i infekcije ograničava praktičnu primjenu plastične kirurgije (23).
Superhidrofobne (SHP) površine koje oponašaju hijerarhijsku strukturu listova lotosa postale su potencijalno rješenje za površine protiv obrastanja (24, 25).Kada je površina SHP-a uronjena u tečnost, mjehurići zraka će biti zarobljeni, stvarajući tako zračne džepove i sprječavajući prianjanje bakterija (26).Međutim, novija istraživanja su pokazala da SHP površina ima nedostatke vezane za mehaničku izdržljivost i dugotrajnu stabilnost, što otežava njenu primjenu u medicinskim implantatima.Štoviše, zračni džepovi će se otopiti i izgubiti svojstva protiv obraštanja, što će rezultirati širom bakterijskom adhezijom zbog velike površine SHP površine (27, 28).Nedavno su Aizenberg i kolege predstavili inovativnu metodu površinskog premaza protiv bioobraštanja razvijanjem glatke površine inspirisane biljkom vrča Nepenthes (29, 30).Glatka površina pokazuje dugoročnu stabilnost u hidrauličkim uslovima, izuzetno je tečna otporna na biološke tečnosti i ima svojstva samopopravljanja.Međutim, ne postoji metoda za nanošenje premaza na medicinski implantat složenog oblika, niti je dokazano da podržava proces zarastanja oštećenog tkiva nakon implantacije.
Ovdje uvodimo podmazanu ortopedsku površinu implantata (LOIS), mikro/nano strukturiranu ortopedsku površinu implantata i čvrsto spojenu s tankim slojem maziva kako bismo spriječili da bude povezana s plastičnom kirurgijom. Bakterijske infekcije, kao što je fiksacija prijeloma.Budući da struktura na mikro/nano nivou funkcionalizirana fluorom čvrsto fiksira mazivo na strukturu, razvijeni LOIS može u potpunosti odbiti prianjanje različitih tekućina i održati performanse protiv obraštanja dugo vremena.LOIS premazi se mogu nanositi na materijale različitih oblika namijenjenih za sintezu kostiju.Izvrsna svojstva LOIS-a protiv bioobrastanja protiv bakterija biofilma [Pseudomonas aeruginosa i Staphylococcus aureus otporna na meticilin (MRSA)] i bioloških supstanci (ćelije, proteini i kalcij) potvrđena su in vitro.Stopa adhezije ekstenzivne adhezije na podlogu je manja od 1%.Osim toga, čak i nakon mehaničkog naprezanja kao što je površinsko grebanje, samoizlječenje uzrokovano prodiranjem maziva pomaže u održavanju njegovih svojstava protiv obraštanja.Rezultati ispitivanja mehaničke izdržljivosti pokazuju da čak i nakon strukturnih i kemijskih modifikacija ukupna čvrstoća neće biti značajno smanjena.Osim toga, proveden je in vitro eksperiment koji simulira mehanički stres u hirurškom okruženju kako bi se dokazalo da LOIS može izdržati različita mehanička naprezanja do kojih dolazi tijekom plastične operacije.Konačno, koristili smo in vivo model frakture femura zasnovan na zečevima, koji je dokazao da LOIS ima superiorna antibakterijska svojstva i biokompatibilnost.Radiološki i histološki rezultati potvrdili su da stabilno ponašanje lubrikanta i svojstva protiv bioobraštanja unutar 4 sedmice nakon implantacije mogu postići učinkovitu anti-infekciju i učinak imunološkog bijega bez odlaganja procesa zarastanja kosti.
Slika 1A prikazuje šematski dijagram razvijenog LOIS-a, koji je implantiran sa mikro/nano strukturama u model frakture femura zeca kako bi se potvrdila njegova odlična svojstva protiv biološkog obraštanja i anti-infekcije.Biomimetička metoda se provodi kako bi se simulirala površina biljke u posudi za vodu i spriječilo biološko obraštanje ugradnjom sloja maziva unutar mikro/nano strukture površine.Površina ubrizgana lubrikantom može minimizirati kontakt između bioloških supstanci i površine.Zbog toga, zbog stvaranja stabilnih hemijskih veza na površini, ima odlične performanse protiv obraštanja i dugotrajnu stabilnost.Kao rezultat toga, svojstva površine za podmazivanje protiv bioobrastanja omogućavaju različite praktične primjene u biomedicinskim istraživanjima.Međutim, opsežna istraživanja o tome kako ova posebna površina djeluje u tijelu još nisu završena.Uspoređujući LOIS sa golim supstratima in vitro koristeći albumin i biofilm bakterije, može se potvrditi neljepljivost LOIS-a (slika 1B).Osim toga, otkotrljanjem kapljica vode na nagnutoj goloj podlozi i LOIS supstratu (slika S1 i film S1), može se demonstrirati učinak biološke kontaminacije.Kao što je prikazano na slici fluorescentnog mikroskopa, izloženi supstrat inkubiran u suspenziji proteina i bakterija pokazao je veliku količinu biološkog materijala koji je prianjao na površinu.Međutim, zbog svojih odličnih svojstava protiv biološkog obraštanja, LOIS jedva da pokazuje bilo kakvu fluorescenciju.Kako bi se potvrdila njegova anti-biofouling i antiinfekcija svojstva, LOIS je primijenjen na površinu ortopedskih implantata za sintezu kosti (ploče i vijci) i postavljen u model frakture zeca.Prije implantacije, goli ortopedski implantat i LOIS su inkubirani u bakterijskoj suspenziji 12 sati.Prethodna inkubacija osigurava da se biofilm formira na površini izloženog implantata radi poređenja.Slika 1C prikazuje fotografiju mjesta prijeloma 4 sedmice nakon implantacije.Na lijevoj strani, zec sa golim ortopedskim implantatom pokazao je jaku upalu zbog stvaranja biofilma na površini implantata.Suprotan rezultat primijećen je kod zečeva implantiranih LOIS-om, odnosno okolna tkiva LOIS-a nisu pokazivala ni znakove infekcije niti znakove upale.Osim toga, optička slika s lijeve strane ukazuje na kirurško mjesto zeca s izloženim implantatom, što ukazuje da na površini LOIS-a nije pronađeno više adheziva prisutnih na površini izloženog implantata.Ovo pokazuje da LOIS ima dugoročnu stabilnost i da ima sposobnost da održi svoje anti-biološko zagađivanje i svojstva protiv adhezije.
(A) Šematski dijagram LOIS-a i njegove implantacije u model frakture femura zeca.(B) Fluorescentna mikroskopska slika proteinskog i bakterijskog biofilma na goloj površini i LOIS supstratu.4 nedelje nakon implantacije, (C) fotografska slika mesta preloma i (D) rendgenska slika (istaknuta crvenim pravougaonikom).Slika ljubaznošću: Kyomin Chae, Yonsei University.
Sterilizirani, izloženi negativno implantirani zečevi pokazali su normalan proces zacjeljivanja kostiju bez ikakvih znakova upale ili infekcije.S druge strane, SHP implantati prethodno inkubirani u bakterijskoj suspenziji pokazuju upalu uzrokovanu infekcijom na okolnim tkivima.To se može pripisati njegovoj nesposobnosti da inhibira bakterijsku adheziju na duže vrijeme (slika S2).Kako bi se dokazalo da LOIS ne utiče na proces zarastanja, ali inhibira moguće infekcije povezane sa implantacijom, upoređivani su rendgenski snimci eksponiranog pozitivnog matriksa i LOIS na mestu preloma (slika 1D).Rendgenski snimak golog pozitivnog implantata pokazao je uporne linije osteolize, što ukazuje da kost nije potpuno zacijeljena.To sugerira da proces oporavka kosti može biti uvelike odgođen zbog upale povezane s infekcijom.Naprotiv, pokazalo je da su zečevi sa implantiranim LOIS-om zarasli i da nisu pokazali nikakvo očito mjesto prijeloma.
Kako bi se razvili medicinski implantati sa dugotrajnom stabilnošću i funkcionalnošću (uključujući otpornost na bioobraštanje), uloženo je mnogo napora.Međutim, prisustvo različitih bioloških supstanci i dinamika adhezije tkiva ograničavaju razvoj njihovih klinički pouzdanih metoda.Da bismo prevazišli ove nedostatke, razvili smo mikro/nano slojevitu strukturu i hemijski modifikovanu površinu, koja je optimizovana zbog velike kapilarne sile i hemijskog afiniteta kako bi se u najvećoj meri održalo najglađe mazivo.Slika 2A prikazuje cjelokupni proces proizvodnje LOIS-a.Prvo pripremite podlogu od medicinskog nehrđajućeg čelika (SS) 304.Drugo, mikro/nano struktura se formira na SS supstratu hemijskim jetkanjem pomoću rastvora fluorovodonične kiseline (HF).Kako bi se povratila otpornost na koroziju SS-a, za obradu nagrizanog supstrata koristi se otopina dušične kiseline (HNO3) (31).Pasivacija povećava otpornost na koroziju SS podloge i značajno usporava proces korozije što može smanjiti ukupne performanse LOIS-a.Zatim, formiranjem samo-sastavljenog monosloja (SAM) sa 1H, 1H, 2H, 2H-perfluoroktiltrietoksisilanom (POTS), površina se hemijski modifikuje kako bi se poboljšala hemijska interakcija između površine i glatkog maziva Affinity.Modifikacija površine značajno smanjuje površinsku energiju proizvedene mikro/nano strukturirane površine, koja odgovara površinskoj energiji glatkog maziva.Ovo omogućava da se mazivo potpuno navlaži, čime se formira stabilan sloj maziva na površini.Modificirana površina pokazuje povećanu hidrofobnost.Rezultati pokazuju da klizavo mazivo pokazuje stabilno ponašanje na LOIS-u zbog visokog kemijskog afiniteta i kapilarne sile uzrokovane mikro/nano strukturom (32, 33).Proučavane su optičke promjene na površini SS nakon modifikacije površine i ubrizgavanja maziva.Mikro/nano slojevita struktura formirana na površini može uzrokovati vizualne promjene i potamniti površinu.Ovaj fenomen se pripisuje pojačanom efektu rasipanja svjetlosti na hrapavoj površini, što povećava difuznu refleksiju uzrokovanu mehanizmom za hvatanje svjetlosti (34).Osim toga, nakon ubrizgavanja lubrikanta, LOIS postaje tamniji.Sloj za podmazivanje uzrokuje da se manje svjetlosti reflektira od podloge, čime se potamnjuje LOIS.Kako bi se optimizirala mikrostruktura/nanostruktura kako bi se pokazao najmanji ugao klizanja (SA) za postizanje performansi protiv bioobraštanja, korišteni su skenirajuća elektronska mikroskopija (SEM) i atomski parovi za izvođenje različitih vremena HF jetkanja (0, 3)., 15 i 60 minuta) Force Microscope (AFM) (slika 2B).SEM i AFM slike pokazuju da je nakon kratkog vremena jetkanja (3 minute jetkanja), gola podloga formirala neujednačenu hrapavost na nano-skali.Hrapavost površine se mijenja s vremenom nagrizanja (slika S3).Vremenski promjenjiva krivulja pokazuje da se hrapavost površine nastavlja povećavati i dostiže vrhunac nakon 15 minuta jetkanja, a zatim se uočava samo blagi pad vrijednosti hrapavosti nakon 30 minuta jetkanja.U ovom trenutku, hrapavost nano nivoa je urezana, dok se hrapavost na mikro nivou snažno razvija, čineći promjenu hrapavosti stabilnijom.Nakon jetkanja duže od 30 minuta, uočava se daljnji porast hrapavosti, što je detaljno objašnjeno na sljedeći način: SS se sastoji od čelika, legiranog elementima uključujući željezo, krom, nikl, molibden i mnoge druge elemente.Među ovim elementima, željezo, hrom i molibden igraju važnu ulogu u formiranju hrapavosti mikrona/nano skale na SS-u HF jetkanjem.U ranim fazama korozije, željezo i hrom su uglavnom korodirani jer molibden ima veću otpornost na koroziju od molibdena.Kako jetkanje napreduje, otopina za jetkanje dostiže lokalnu prezasićenost, formirajući fluoride i okside uzrokovane jetkanjem.Fluorid i oksid se talože i na kraju ponovo talože na površini, formirajući hrapavost površine u mikron/nano opsegu (31).Ova hrapavost na mikro/nano nivou igra važnu ulogu u svojstvima samoizlječenja LOIS-a.Dvostruka površina proizvodi sinergijski efekat, značajno povećavajući kapilarnu silu.Ovaj fenomen omogućava lubrikantu da stabilno prodire u površinu i doprinosi svojstvima samoizlječenja (35).Formiranje hrapavosti zavisi od vremena nagrizanja.Za manje od 10 minuta jetkanja, površina sadrži samo hrapavost na nano skali, što nije dovoljno da zadrži dovoljno maziva da ima otpornost na bioobraštanje (36).S druge strane, ako vrijeme jetkanja prijeđe 30 minuta, hrapavost nano-skale nastala ponovnim taloženjem željeza i hroma će nestati, a samo će hrapavost na mikro skali ostati zbog molibdena.Previše nagrizanoj površini nedostaje hrapavost na nano skali i gubi sinergistički efekat dvostepene hrapavosti, što negativno utiče na karakteristike samoizlečenja LOIS-a.SA mjerenja su izvršena na podlogama s različitim vremenima jetkanja kako bi se dokazale performanse protiv zarastanja.Različite vrste tekućina odabrane su na osnovu viskoziteta i površinske energije, uključujući deioniziranu (DI) vodu, krv, etilen glikol (EG), etanol (EtOH) i heksadekan (HD) (Slika S4).Vremenski promjenjivi uzorak jetkanja pokazuje da je za različite tekućine s različitim površinskim energijama i viskozitetima SA LOIS nakon 15 minuta jetkanja najniži.Stoga je LOIS optimiziran za jetkanje u trajanju od 15 minuta kako bi se formirala hrapavost mikrona i nano, što je pogodno za učinkovito održavanje trajnosti maziva i izvrsnih svojstava protiv obraštanja.
(A) Šematski dijagram procesa proizvodnje LOIS-a u četiri koraka.Umetak prikazuje SAM formiran na podlozi.(B) SEM i AFM slike, koje se koriste za optimizaciju mikro/nano strukture supstrata pod različitim vremenima jetkanja.Spektri rendgenske fotoelektronske spektroskopije (XPS) za (C) Cr2p i (D) F1s nakon površinske pasivizacije i SAM prevlake.au, proizvoljna jedinica.(E) Reprezentativne slike kapljica vode na golim, ugraviranim, SHP i LOIS podlogama.(F) Merenje kontaktnog ugla (CA) i SA tečnosti sa različitim površinskim naponima na SHP i LOIS.Podaci su izraženi kao srednja vrijednost ± SD.
Zatim je, kako bi se potvrdila promjena kemijskih svojstava površine, korištena rendgenska fotoelektronska spektroskopija (XPS) za proučavanje promjene kemijskog sastava površine podloge nakon svakog površinskog premaza.Slika 2C prikazuje rezultate XPS mjerenja HF urezane površine i površine tretirane HNO 3.Dva glavna pika na 587,3 i 577,7 eV mogu se pripisati Cr-O vezi koja postoji u sloju hrom oksida, što je glavna razlika u odnosu na HF urezanu površinu.To je uglavnom zbog potrošnje željeza i krom fluorida na površini od strane HNO3.Jetkanje na bazi HNO3 omogućava hromu da formira pasivizirajući oksidni sloj na površini, što čini ugravirani SS ponovo otpornim na koroziju.Na slici 2D dobijeni su XPS spektri kako bi se potvrdilo da je silan na bazi fluorougljika formiran na površini nakon SAM premaza, koji ima izuzetno visoku repelentnost tekućine čak i za EG, krv i EtOH.SAM premaz je završen reakcijom silanskih funkcionalnih grupa sa hidroksilnim grupama koje nastaju tretmanom plazmom.Kao rezultat, uočeno je značajno povećanje CF2 i CF3 pikova.Energija vezivanja između 286 i 296 eV ukazuje da je hemijska modifikacija uspešno završena SAM premazom.SHP pokazuje relativno velike CF2 (290,1 eV) i CF3 (293,3 eV) pikove, koji su uzrokovani silanom na bazi fluorougljika koji se formira na površini.Slika 2E prikazuje reprezentativne optičke slike merenja kontaktnog ugla (CA) za različite grupe dejonizovane vode u kontaktu sa golim, ugraviranim, SHP i LOIS.Ove slike pokazuju da urezana površina postaje hidrofilna zbog mikro/nano strukture formirane hemijskim jetkanjem tako da se dejonizovana voda apsorbuje u strukturu.Međutim, kada je podloga premazana SAM-om, podloga pokazuje jaku vodoodbojnost, tako da se formira površinski SHP, a površina kontakta između vode i površine je mala.Konačno, u LOIS je uočeno smanjenje CA, što se može pripisati prodiranju maziva u mikrostrukturu, čime se povećava kontaktna površina.Kako bi se dokazalo da površina ima odličnu repelentnost tekućine i neljepljiva svojstva, LOIS je upoređen sa SHP podlogom mjerenjem CA i SA pomoću različitih tekućina (slika 2F).Odabrane su različite vrste tekućina na osnovu viskoziteta i površinske energije, uključujući deioniziranu vodu, krv, EG, EtOH i HD (slika S4).Rezultati mjerenja CA pokazuju da kada CA teži HD, vrijednost redukcije CA, gdje CA ima najmanju površinsku energiju.Osim toga, LOIS ukupnog CA je nizak.Međutim, SA mjerenje pokazuje potpuno drugačiji fenomen.Osim jonizovane vode, sve tečnosti prianjaju na SHP podlogu bez sklizanja.S druge strane, LOIS pokazuje vrlo nizak SA, gdje kada se sva tečnost nagne pod uglom manjim od 10° do 15°, sva tečnost će se otkotrljati.Ovo snažno pokazuje da je neljepljivost LOIS-a bolja od one SHP površine.Osim toga, LOIS premazi se također primjenjuju na različite vrste materijala, uključujući titan (Ti), polifenilsulfon (PPSU), polioksimetilen (POM), polieter eter keton (PEEK) i bioapsorbujuće polimere (PLGA). Oni su implantabilni ortopedski materijali (slika S5)).Uzastopne slike kapljica na materijalu tretiranom LOIS-om pokazuju da su svojstva LOIS-a protiv bioobrastanja ista na svim podlogama.Osim toga, rezultati mjerenja CA i SA pokazuju da se neljepljiva svojstva LOIS-a mogu primijeniti na druge materijale.
Kako bi se potvrdila svojstva LOIS-a protiv obrastanja, različite vrste supstrata (uključujući gole, urezane, SHP i LOIS) su inkubirane sa Pseudomonas aeruginosa i MRSA.Ove dvije bakterije odabrane su kao reprezentativne bolničke bakterije, koje mogu dovesti do stvaranja biofilma, što dovodi do SSI (37).Slika 3 (A i B) prikazuje slike fluorescentnog mikroskopa i rezultate mjerenja jedinice za formiranje kolonije (CFU) supstrata inkubiranih u bakterijskoj suspenziji kratkoročno (12 sati) i dugotrajno (72 sata), respektivno.U kratkom vremenskom periodu, bakterije će formirati klastere i porasti u veličini, prekrivajući se supstancama nalik sluzi i sprečavajući njihovo uklanjanje.Međutim, tokom 72-satne inkubacije, bakterije će sazreti i lako se raspršiti kako bi formirale više kolonija ili klastera.Stoga se može smatrati da je 72-satna inkubacija dugotrajna i da je odgovarajuće vrijeme inkubacije za formiranje snažnog biofilma na površini (38).U kratkom vremenskom periodu urezana površina i površina SHP-a su pokazale bakterijsku adheziju, koja je smanjena za oko 25% do 50% u odnosu na golu podlogu.Međutim, zbog svojih odličnih performansi i stabilnosti protiv bioobraštanja, LOIS nije pokazao prianjanje bakterijskog biofilma u kratkom i dugom roku.Šematski dijagram (Slika 3C) opisuje objašnjenje antibiološkog mehanizma zarastanja rastvora za jetkanje, SHP i LOIS.Pretpostavka je da će urezani supstrat sa hidrofilnim svojstvima imati veću površinu od gole podloge.Stoga će doći do većeg prianjanja bakterija na ugraviranu podlogu.Međutim, u poređenju sa golom podlogom, urezani supstrat ima znatno manje formiranog biofilma na površini.To je zato što se molekule vode čvrsto vežu za hidrofilnu površinu i djeluju kao lubrikant za vodu, ometajući tako kratkoročno prianjanje bakterija (39).Međutim, sloj molekula vode je vrlo tanak i topiv u bakterijskim suspenzijama.Stoga, molekularni sloj vode nestaje na duže vrijeme, što dovodi do ekstenzivne bakterijske adhezije i proliferacije.Za SHP, zbog svojih kratkoročnih svojstava koja ne vlaže, bakterijska adhezija je inhibirana.Smanjena bakterijska adhezija može se pripisati zračnim džepovima zarobljenim u slojevitoj strukturi i nižoj površinskoj energiji, čime se minimizira kontakt između bakterijske suspenzije i površine.Međutim, u SHP je uočena ekstenzivna bakterijska adhezija jer je dugo izgubila svojstva protiv obraštanja.To je uglavnom zbog nestanka zračnih džepova zbog hidrostatskog pritiska i rastvaranja zraka u vodi.To je uglavnom zbog nestanka zračnih džepova zbog rastvaranja i slojevite strukture koja pruža veću površinu za prianjanje (27, 40).Za razliku od ova dva supstrata koji imaju važan uticaj na dugoročnu stabilnost, mazivo koje se nalazi u LOIS-u se ubrizgava u mikro/nano strukturu i neće nestati čak ni na duži rok.Lubrikanti punjeni mikro/nano strukturama su vrlo stabilni i snažno privlače površinu zbog visokog kemijskog afiniteta, čime sprječavaju prianjanje bakterija na duže vrijeme.Slika S6 prikazuje refleksionu konfokalnu mikroskopsku sliku supstrata natopljenog lubrikantom uronjenog u fiziološku otopinu puferovanu fosfatom (PBS).Kontinuirane slike pokazuju da čak i nakon 120 sati laganog podrhtavanja (120 o/min), sloj maziva na LOIS-u ostaje nepromijenjen, što ukazuje na dugoročnu stabilnost u uvjetima protoka.To je zbog visokog kemijskog afiniteta između SAM premaza na bazi fluora i maziva na bazi perfluorougljika, tako da se može formirati stabilan sloj maziva.Zbog toga se zadržava učinak protiv obraštanja.Osim toga, supstrat je testiran na reprezentativne proteine ​​(albumin i fibrinogen) koji se nalaze u plazmi, ćelije koje su usko povezane s imunološkom funkcijom (makrofagi i fibroblasti), te one povezane s formiranjem kostiju.Sadržaj kalcijuma je veoma visok.(Slika 3D, 1 i 2, i Slika S7) (41, 42).Osim toga, slike fluorescentnog mikroskopa testa adhezije za fibrinogen, albumin i kalcij su pokazale različite karakteristike adhezije svake grupe supstrata (Slika S8).Tokom formiranja kosti, novoformirani slojevi kosti i kalcijuma mogu okružiti ortopedski implantat, što ne samo da otežava uklanjanje, već može uzrokovati i neočekivanu štetu pacijentu tokom procesa uklanjanja.Stoga su niske razine naslaga kalcija na koštanim pločama i zavrtnjima korisne za ortopedsku hirurgiju koja zahtijeva uklanjanje implantata.Na osnovu kvantifikacije vezanog područja na osnovu intenziteta fluorescencije i broja ćelija, potvrdili smo da LOIS pokazuje odlična svojstva protiv bioobraštanja za sve biološke supstance u poređenju sa drugim supstratima.Prema rezultatima in vitro eksperimenata, LOIS protiv biološkog obraštanja može se primijeniti na ortopedske implantate, koji ne samo da može inhibirati infekcije uzrokovane bakterijama biofilma, već i smanjiti upalu uzrokovanu aktivnim imunološkim sistemom tijela.
(A) Slike fluorescentnog mikroskopa svake grupe (gole, urezane, SHP i LOIS) inkubirane u suspenzijama Pseudomonas aeruginosa i MRSA 12 i 72 sata.(B) Broj adherentnih CFU Pseudomonas aeruginosa i MRSA na površini svake grupe.(C) Šematski dijagram antibiološkog mehanizma zarastanja kratkoročnog i dugotrajnog jetkanja, SHP i LOIS.(D) (1) Broj fibroblasta prilijepljenih na svaki supstrat i fluorescentni mikroskopski snimci ćelija prilijepljenih na goli i LOIS.(2) Test adhezije proteina povezanih sa imunitetom, albumina i kalcijuma uključenih u proces zarastanja kosti (* P <0,05, ** P <0,01, *** P <0,001 i **** P <0,0001).ns, nije važno.
U slučaju neizbježnih koncentrisanih naprezanja, mehanička izdržljivost je uvijek bila glavni izazov za primjenu premaza protiv obrastanja.Tradicionalne metode gela protiv kanalizacije baziraju se na polimerima niske topljivosti u vodi i krhkosti.Stoga su obično podložni mehaničkom naprezanju u biomedicinskim primjenama.Stoga, mehanički izdržljivi premazi protiv obrastanja ostaju izazov za primjene kao što su ortopedski implantati (43, 44).Slika 4A(1) prikazuje dvije glavne vrste naprezanja primijenjenih na ortopedske implantate, uključujući grebanje (naprezanje smicanja) i kompresiju sa optičkom slikom oštećenog implantata koju stvaraju pincete.Na primjer, kada se vijak zategne odvijačem, ili kada kirurg čvrsto drži koštanu ploču pincetom i primjenjuje pritisnu silu, plastična koštana ploča će se oštetiti i izgrebati i na makro i na mikro/nano skali (slika 4A, 2) .Kako bi se testiralo može li proizvedeni LOIS izdržati ova oštećenja tokom plastične hirurgije, izvršeno je nanoindentiranje kako bi se uporedila tvrdoća gole podloge i LOIS na mikro/nano skali radi proučavanja mehaničkih svojstava mikro/nano strukture Udar (slika 4B).Šematski dijagram pokazuje različito deformacijsko ponašanje LOIS-a zbog prisustva mikro/nano struktura.Na osnovu rezultata nanoindentacije nacrtana je kriva sila-pomak (slika 4C).Plava slika predstavlja golu podlogu, koja pokazuje samo blagu deformaciju, što se vidi po maksimalnoj dubini udubljenja od 0,26 μm.S druge strane, postepeno povećanje sile nanoindentacije i pomaka uočeno u LOIS (crvena kriva) može pokazati znakove smanjenih mehaničkih svojstava, što rezultira dubinom nanoindentacije od 1,61 μm.To je zato što mikro/nano struktura prisutna u LOIS-u pruža dublji prostor za napredovanje vrha nanoindentera, tako da je njegova deformacija veća od deformacije gole podloge.Konsta-Gdoutos i dr.(45) smatra da zbog prisutnosti nanostruktura, nanoindentacija i mikro/nano hrapavost dovode do nepravilnih krivulja nanoindentacije.Osjenčano područje odgovara krivulji nepravilne deformacije koja se pripisuje nanostrukturi, dok se nezasjenjeno područje pripisuje mikrostrukturi.Ova deformacija može oštetiti mikrostrukturu/nanostrukturu maziva za držanje i negativno utjecati na njegovu učinkovitost protiv zarastanja.U cilju proučavanja uticaja oštećenja na LOIS, neizbežna oštećenja mikro/nano struktura replicirana su u telu tokom plastične hirurgije.Korištenjem testova adhezije krvi i proteina može se odrediti stabilnost anti-biofouling svojstava LOIS-a nakon in vitro (slika 4D).Serija optičkih slika pokazuje oštećenja koja su nastala u blizini rupa na svakoj podlozi.Proveden je test adhezije krvi kako bi se demonstrirao učinak mehaničkog oštećenja na premaz protiv bioobrastanja (slika 4E).Poput SHP-a, svojstva protiv obrastanja se gube zbog oštećenja, a LOIS pokazuje izvrsna svojstva protiv obrastanja odbijajući krv.To je zato što, budući da se površinska energija pokreće kapilarnim djelovanjem koje pokriva oštećeno područje, protok u mikrostrukturiranom mazivu vraća svojstva protiv zarastanja (35).Isti trend je uočen u testu adhezije proteina sa albuminom.U oštećenom području, adhezija proteina na površini SHP-a se široko uočava, a mjerenjem pokrivenosti površine može se kvantifikovati kao polovina nivoa adhezije gole podloge.S druge strane, LOIS je zadržao svoja svojstva protiv bioobraštanja bez izazivanja prianjanja (Slika 4, F i G).Osim toga, površina vijka je često izložena jakom mehaničkom naprezanju, kao što je bušenje, pa smo in vitro proučavali sposobnost LOIS premaza da ostane netaknut na vijku.Slika 4H prikazuje optičke slike različitih vijaka, uključujući gole, SHP i LOIS.Crveni pravougaonik predstavlja ciljnu oblast u kojoj se javlja jak mehanički stres tokom implantacije kosti.Slično testu proteinske adhezije ploče, fluorescentni mikroskop se koristi za snimanje adhezije proteina i mjerenje površine pokrivenosti kako bi se dokazao integritet LOIS prevlake, čak i pod jakim mehaničkim stresom (Slika 4, I i J).Vijci obrađeni LOIS-om pokazuju odlične performanse protiv obraštanja i gotovo nikakav protein ne prianja na površinu.S druge strane, uočena je adhezija proteina kod golih vijaka i SHP vijaka, gdje je površina SHP vijaka bila jedna trećina površine golih vijaka.Osim toga, ortopedski implantat koji se koristi za fiksaciju mora biti mehanički jak da izdrži naprezanje primijenjeno na mjesto prijeloma, kao što je prikazano na slici 4K.Stoga je provedeno ispitivanje savijanja kako bi se utvrdio utjecaj kemijske modifikacije na mehanička svojstva.Osim toga, ovo se radi kako bi se održao fiksni napon od implantata.Primjenite vertikalnu mehaničku silu dok se implantat potpuno ne presavije i dok se ne dobije krivulja naprezanje-deformacija (Slika 4L, 1).Dva svojstva uključujući Youngov modul i čvrstoću na savijanje uspoređena su između golih i LOIS podloga kao pokazatelja njihove mehaničke čvrstoće (Slike 4L, 2 i 3).Youngov modul ukazuje na sposobnost materijala da izdrži mehaničke promjene.Youngov modul svake podloge je 41,48±1,01 i 40,06±0,96 GPa, respektivno;uočena razlika je oko 3,4%.Osim toga, navodi se da je čvrstoća na savijanje, koja određuje žilavost materijala, 102,34±1,51 GPa za golu podlogu i 96,99±0,86 GPa za SHP.Gola podloga je približno 5,3% veća.Blago smanjenje mehaničkih svojstava može biti uzrokovano efektom zareza.U efektu zareza, mikro/nano hrapavost može djelovati kao skup zareza, što dovodi do lokalne koncentracije naprezanja i utiče na mehanička svojstva implantata (46).Međutim, na osnovu činjenice da se tvrdi da je krutost ljudske kortikalne kosti između 7,4 i 31,6 GPa, a izmjereni LOIS modul premašuje modul ljudske kortikalne kosti (47), LOIS je dovoljan da podrži prijelom i njegovu ukupnu. mehanička svojstva minimalno utiču modifikacija površine.
(A) Šematski dijagram (1) mehaničkog naprezanja primijenjenog na ortopedski implantat tokom operacije i (2) optičke slike oštećenog ortopedskog implantata.(B) Šematski dijagram mjerenja nanomehaničkih svojstava nanoindentacijom i LOIS-om na goloj površini.(C) Nanoindentaciona krivulja sila-pomak gole površine i LOIS.(D) Nakon in vitro eksperimenata, simulirajte optičke slike različitih tipova ortopedskih ploča (oštećeno područje je istaknuto crvenim pravougaonikom) kako biste simulirali mehanički stres uzrokovan tokom operacije.(E) Test adhezije krvi i (F) test adhezije proteina oštećene grupe ortopedskih ploča.(G) Izmjerite površinu pokrivenosti proteina koji se drži ploče.(H) Optičke slike različitih tipova ortopedskih vijaka nakon in vitro eksperimenta.(I) Test adhezije proteina za proučavanje integriteta različitih premaza.(J) Izmjerite površinu pokrivenosti proteina koji prianja na vijak.(K) Kretanje zeca ima za cilj stvaranje fiksnog stresa na slomljenoj kosti.(L) (1) Rezultati testa savijanja i optičke slike prije i poslije savijanja.Razlika u (2) Youngovom modulu i (3) čvrstoći na savijanje između golog implantata i SHP.Podaci su izraženi kao srednja vrijednost ± SD (*P<0,05, **P<0,01, ***P<0,001 i ****P<0,0001).Slika ljubaznošću: Kyomin Chae, Yonsei University.
U kliničkim situacijama, većina kontakta bakterija s biološkim materijalima i mjestima rane dolazi iz zrelih, zrelih biofilma (48).Stoga, američki Centri za kontrolu i prevenciju bolesti procjenjuju da je 65% svih infekcija ljudi povezano s biofilmom (49).U ovom slučaju, potrebno je osigurati in vivo eksperimentalni dizajn koji osigurava konzistentno formiranje biofilma na površini implantata.Stoga smo razvili model frakture femura zeca u kojem su ortopedski implantati prethodno inkubirani u bakterijskoj suspenziji, a zatim implantirani u femur zeca kako bi se proučavala svojstva LOIS-a protiv obrastanja in vivo.Zbog sljedeće tri važne činjenice, bakterijske infekcije se induciraju pre-kulturom, a ne direktnim ubrizgavanjem bakterijskih suspenzija: (i) Imuni sistem zečeva je prirodno jači od ljudskog;stoga je moguće ubrizgavanje bakterijskih suspenzija i planktonskih bakterija. Nema utjecaja na stvaranje biofilma.(Ii) Planktonske bakterije su osjetljivije na antibiotike, a antibiotici se obično koriste nakon operacije;konačno, (iii) suspenzija planktonskih bakterija može biti razrijeđena tjelesnim tekućinama životinje (50).Pretkultiviranjem implantata u bakterijskoj suspenziji prije implantacije, možemo temeljito proučiti štetne učinke bakterijske infekcije i reakcije stranog tijela (FBR) na proces zarastanja kosti.Kunići su žrtvovani 4 nedelje nakon implantacije, jer će oseointegracija neophodna za proces zarastanja kostiju biti završena u roku od 4 nedelje.Zatim su implantati uklonjeni zečevima radi nizvodnih studija.Slika 5A prikazuje mehanizam proliferacije bakterija.Inficirani ortopedski implantat se unosi u tijelo.Kao rezultat pre-inkubacije u bakterijskoj suspenziji, šest od šest zečeva implantiranih golih implantata je zaraženo, dok nijedan od zečeva implantiranih implantata tretiranih LOIS-om nije zaražen.Bakterijske infekcije se odvijaju u tri koraka, uključujući rast, sazrijevanje i disperziju (51).Najprije se pripojene bakterije razmnožavaju i rastu na površini, a zatim bakterije formiraju biofilm kada izlučuju ekstracelularni polimer (EPS), amiloid i ekstracelularnu DNK.Biofilm ne samo da ometa prodiranje antibiotika, već i potiče akumulaciju enzima koji razgrađuju antibiotike (kao što je β-laktamaza) (52).Konačno, biofilm širi zrele bakterije u okolna tkiva.Zbog toga dolazi do infekcije.Osim toga, kada strano tijelo uđe u tijelo, infekcija koja može izazvati jak imunološki odgovor može uzrokovati tešku upalu, bol i smanjenje imuniteta.Slika 5B daje pregled FBR-a uzrokovanog umetanjem ortopedskog implantata, umjesto imunološkog odgovora uzrokovanog bakterijskom infekcijom.Imuni sistem prepoznaje umetnuti implantat kao strano tijelo, a zatim uzrokuje da ćelije i tkiva reaguju da inkapsuliraju strano tijelo (53).U ranim danima FBR-a, na površini ortopedskih implantata formirala se opskrbna matrica, što je rezultiralo adsorpcijom fibrinogena.Adsorbirani fibrinogen tada formira visoko gustu fibrinsku mrežu, koja podstiče vezivanje leukocita (54).Kada se fibrinska mreža formira, dolazi do akutne upale zbog infiltracije neutrofila.U ovom koraku se oslobađaju različiti citokini kao što su faktor nekroze tumora-α (TNF-α), interleukin-4 (IL-4) i IL-β, a monociti počinju da se infiltriraju na mjesto implantacije i diferenciraju u gigantske stanice.Fag (41, 55, 56).Smanjenje FBR-a oduvijek je bio izazov jer prekomjeran FBR može uzrokovati akutnu i kroničnu upalu, što može dovesti do fatalnih komplikacija.Za procjenu utjecaja bakterijskih infekcija na tkiva koja okružuju goli implantat i LOIS, korišteno je bojenje hematoksilinom i eozinom (H&E) i Masson trihrom (MT).Za zečeve sa implantiranim golim supstratima, teške bakterijske infekcije su napredovale, a dijapozitivi H&E tkiva jasno su pokazali apscese i nekroze uzrokovane upalom.S druge strane, izuzetno jaka anti-biofouling površina LOIS inhibira prianjanje bakterija, tako da ne pokazuje znakove infekcije i smanjuje upalu (slika 5C).Rezultati MT bojenja pokazali su isti trend.Međutim, MT bojenje je također pokazalo edem kod zečeva sa implantiranim LOIS-om, što ukazuje da će doći do oporavka (Slika 5D).U cilju proučavanja stepena imunog odgovora, izvršeno je imunohistohemijsko (IHC) bojenje korišćenjem citokina TNF-α i IL-6 koji se odnose na imuni odgovor.Goli negativni implantat koji nije bio izložen bakterijama uspoređen je s LOIS-om koji je bio izložen bakterijama, ali nije inficiran kako bi se proučavao proces zacjeljivanja u odsustvu bakterijske infekcije.Slika 5E prikazuje optičku sliku IHC slajda koji izražava TNF-α.Smeđe područje predstavlja imuni odgovor, što ukazuje da je imuni odgovor kod LOIS-a blago smanjen.Osim toga, ekspresija IL-6 u LOIS bila je značajno manja od negativne ekspresije sterilnih golih (Slika 5F).Ekspresija citokina je kvantificirana mjerenjem površine bojenja antitijela koja odgovara citokinu (slika 5G).U poređenju sa zečevima izloženim negativnim implantatima, nivoi ekspresije zečeva sa implantiranim LOIS su bili niži, pokazujući značajnu razliku.Smanjenje ekspresije citokina ukazuje na to da dugoročna, stabilna svojstva LOIS-a protiv obraštanja nisu povezana samo sa inhibicijom bakterijskih infekcija, već i sa smanjenjem FBR-a, koji je induciran makrofagima koji prianjaju na supstrat (53, 57, 58).Stoga, smanjeni imunološki odgovor zbog svojstava LOIS-a za izbjegavanje imunološkog sustava može riješiti nuspojave nakon implantacije, kao što je pretjerani imunološki odgovor nakon plastične operacije.
(A) Šematski dijagram mehanizma formiranja i širenja biofilma na površini inficiranog ortopedskog implantata.eDNK, ekstracelularna DNK.(B) Šematski dijagram imunološkog odgovora nakon ugradnje ortopedskog implantata.(C) H&E bojenje i (D) MT bojenje okolnih tkiva ortopedskih implantata sa golim pozitivnim i LOIS.IHC imunološki povezanih citokina (E) TNF-α i (F) IL-6 su obojene slike golih negativnih i LOIS implantiranih zečeva.(G) Kvantifikacija ekspresije citokina mjerenjem pokrivenosti površine (** P <0,01).
Biokompatibilnost LOIS-a i njegov učinak na proces zarastanja kosti ispitani su in vivo uz pomoć dijagnostičkog snimanja [rendgenski snimak i mikro-kompjuterska tomografija (CT)] i osteoklastni IHC.Slika 6A prikazuje proces zacjeljivanja kosti koji uključuje tri različite faze: upalu, popravak i remodeliranje.Kada dođe do prijeloma, inflamatorne stanice i fibroblasti će prodrijeti u slomljenu kost i početi rasti u vaskularno tkivo.Tokom faze oporavka, urastanje vaskularnog tkiva se širi u blizini mjesta prijeloma.Vaskularno tkivo osigurava hranjive tvari za formiranje nove kosti, koja se naziva kalus.Završna faza procesa zarastanja kosti je faza remodeliranja, u kojoj se veličina kalusa smanjuje na veličinu normalne kosti uz pomoć povećanja nivoa aktiviranih osteoklasta (59).Trodimenzionalna (3D) rekonstrukcija mjesta prijeloma izvedena je korištenjem mikro-CT skeniranja kako bi se uočile razlike u nivou formiranja kalusa u svakoj grupi.Posmatrajte poprečni presjek femura kako biste uočili debljinu kalusa koji okružuje slomljenu kost (Slika 6, B i C).X-zrake su također korištene za ispitivanje mjesta prijeloma svih grupa svake sedmice kako bi se promatrali različiti procesi regeneracije kostiju u svakoj grupi (Slika S9).Kalus i zrele kosti prikazani su u plavoj/zelenoj i slonovači.Većina mekih tkiva se filtrira sa unapred postavljenim pragom.Nude pozitivni i SHP potvrdili su formiranje male količine kalusa oko mjesta prijeloma.S druge strane, izloženi negativ LOIS-a i mjesto prijeloma su okruženi debelim kalusom.Mikro-CT slike su pokazale da je stvaranje kalusa otežano bakterijskom infekcijom i upalom uzrokovanom infekcijom.To je zato što imunološki sistem daje prednost zacjeljivanju septičkih ozljeda uzrokovanih upalom uzrokovanom infekcijom, a ne oporavku kosti (60).IHC i bojenje kiselom fosfatazom otpornom na tartrat (TRAP) obavljeno je kako bi se promatrala aktivnost osteoklasta i resorpcija kosti (slika 6D) (61).Samo nekoliko aktiviranih osteoklasta obojenih ljubičastom bojom pronađeno je u golim pozitivama i SHP.S druge strane, uočeni su mnogi aktivirani osteoklasti u blizini golih pozitivnih i zrelih kostiju LOIS-a.Ovaj fenomen ukazuje na to da u prisustvu osteoklasta, kalus oko mjesta prijeloma prolazi kroz nasilni proces remodeliranja (62).Izmjereni su volumen kosti i ekspresijska površina osteoklasta kalusa kako bi se uporedio nivo formiranja kalusa oko mjesta prijeloma u svim grupama, kako bi se kvantificirali rezultati mikro-CT skeniranja i IHC (Slike 6E, 1 i 2).Kao što se i očekivalo, goli negativi i formiranje kalusa u LOIS-u bili su značajno veći nego u drugim grupama, što ukazuje da je došlo do pozitivnog remodeliranja kosti (63).Slika S10 prikazuje optičku sliku hirurškog mesta, rezultat MT bojenja tkiva sakupljenog u blizini zavrtnja i rezultat bojenja TRAP koji naglašava interfejs zavoj-kost.U goloj podlozi uočena je jaka formacija kalusa i fibroze, dok je implantat tretiran LOIS-om pokazao relativno neadheriranu površinu.Slično, u poređenju sa golim negativima, niža fibroza je uočena kod zečeva sa implantiranim LOIS-om, kao što je naznačeno bijelim strelicama.Osim toga, čvrst edem (plava strelica) može se pripisati svojstvima LOIS-a za izbjegavanje imunološkog sustava, čime se smanjuje teška upala.Neljepljiva površina oko implantata i smanjena fibroza sugeriraju da je proces uklanjanja lakši, što obično rezultira drugim prijelomima ili upalom.Proces zarastanja kosti nakon uklanjanja šrafa procijenjen je aktivnošću osteoklasta na sučelju vijak-kost.I gola kost i interfejs LOIS implantata apsorbovali su slične nivoe osteoklasta za dalje zarastanje kostiju, što ukazuje da LOIS premaz nema negativan uticaj na zarastanje kosti ili imuni odgovor.Kako bi se potvrdilo da modifikacija površine izvršena na LOIS-u ne ometa proces zarastanja kostiju, rendgenski pregled je korišten za poređenje zacjeljivanja kostiju zečeva s izloženim negativnim ionima i 6 sedmica LOIS implantacije (slika 6F).Rezultati su pokazali da je u poređenju sa neinficiranom golopozitivnom grupom, LOIS pokazao isti stepen zarastanja kosti, i da nije bilo očiglednih znakova frakture (kontinuirana linija osteolize) u obe grupe.
(A) Šematski dijagram procesa zarastanja kosti nakon prijeloma.(B) Razlika u stepenu formiranja kalusa svake površinske grupe i (C) slika poprečnog preseka mesta preloma.(D) TRAP bojenje za vizualizaciju aktivnosti osteoklasta i resorpcije kosti.Na osnovu TRAP aktivnosti, formiranje vanjskog kalusa kortikalne kosti je kvantitativno analizirano pomoću (E) (1) mikro-CT i (2) aktivnosti osteoklasta.(F) 6 sedmica nakon implantacije, rendgenski snimci slomljene kosti izloženog negativa (istaknut crvenim isprekidanim pravougaonikom) i LOIS (naglašen plavim isprekidanim pravougaonikom).Statistička analiza izvršena je jednosmjernom analizom varijanse (ANOVA).* P <0,05.** P <0,01.
Ukratko, LOIS pruža novu vrstu strategije antibakterijske infekcije i prevlake za bijeg imuniteta za ortopedske implantate.Konvencionalni ortopedski implantati sa SHP funkcionalizacijom pokazuju kratkoročna svojstva protiv bioobraštanja, ali ne mogu zadržati svoja svojstva dugo vremena.Superhidrofobnost supstrata zadržava mjehuriće zraka između bakterija i supstrata, stvarajući tako zračne džepove, čime se sprječava bakterijska infekcija.Međutim, zbog difuzije vazduha, ovi vazdušni džepovi se lako uklanjaju.S druge strane, LOIS je dobro dokazao svoju sposobnost da spriječi infekcije povezane s biofilmom.Stoga, zbog svojstava protiv odbacivanja sloja maziva ubrizganog u slojevitu mikro/nano strukturu površine, može se spriječiti upala povezana s infekcijom.Različite metode karakterizacije uključujući SEM, AFM, XPS i CA mjerenja se koriste za optimizaciju LOIS proizvodnih uvjeta.Osim toga, LOIS se također može primijeniti na različite biološke materijale koji se obično koriste u ortopedskoj opremi za fiksiranje, kao što su PLGA, Ti, PE, POM i PPSU.Zatim je LOIS testiran in vitro kako bi se dokazala njegova svojstva protiv bioobraštanja protiv bakterija i bioloških supstanci povezanih s imunološkim odgovorom.Rezultati pokazuju da ima odlične antibakterijske i anti-biofouling efekte u odnosu na goli implantat.Osim toga, LOIS pokazuje mehaničku čvrstoću čak i nakon primjene mehaničkog naprezanja, što je neizbježno u plastičnoj kirurgiji.Zbog svojstava samoiscjeljivanja maziva na površini mikro/nano strukture, LOIS je uspješno zadržao svoja antibiološka svojstva zagađivanja.U cilju proučavanja biokompatibilnosti i antibakterijskih svojstava LOIS-a in vivo, LOIS je implantiran u femur zeca na 4 sedmice.Nije uočena bakterijska infekcija kod kunića kojima je implantiran LOIS.Osim toga, upotreba IHC-a pokazala je smanjen nivo lokalnog imunološkog odgovora, što ukazuje da LOIS ne inhibira proces zarastanja kostiju.LOIS pokazuje odlična antibakterijska svojstva i svojstva imunološke evazije, i dokazano je da efikasno sprječava stvaranje biofilma prije i tokom ortopedske operacije, posebno za sintezu kostiju.Korištenjem modela upalne femoralne frakture koštane srži zeca, duboko je proučavan učinak infekcija povezanih s biofilmom na proces zacjeljivanja kosti induciran prethodno inkubiranim implantatima.Kao buduća studija, potreban je novi in ​​vivo model za proučavanje mogućih infekcija nakon implantacije kako bi se u potpunosti razumjele i spriječile infekcije povezane s biofilmom tokom cijelog procesa ozdravljenja.Osim toga, osteoindukcija je još uvijek neriješen izazov u integraciji s LOIS-om.Potrebna su dalja istraživanja kako bi se kombinirala selektivna adhezija osteoinduktivnih stanica ili regenerativna medicina s LOIS-om kako bi se prevladao izazov.Sve u svemu, LOIS predstavlja obećavajući ortopedski premaz za implantate sa mehaničkom robusnošću i odličnim svojstvima protiv bioobraštanja, što može smanjiti SSI i nuspojave imunog sistema.
Operite 15 mm x 15 mm x 1 mm 304 SS podlogu (Dong Kang M-Tech Co., Koreja) u acetonu, EtOH i DI vodi 15 minuta da biste uklonili zagađivače.Da bi se na površini formirala struktura na mikro/nano nivou, očišćena podloga se uranja u 48% do 51% HF rastvor (DUKSAN Corp., Južna Koreja) na 50°C.Vrijeme nagrizanja varira od 0 do 60 minuta.Zatim je urezana podloga očišćena dejonizovanom vodom i stavljena u 65% rastvor HNO3 (Korea DUKSAN Corp.) na 50°C tokom 30 minuta da bi se na površini formirao pasivizirajući sloj hrom-oksida.Nakon pasivizacije, supstrat se ispere dejonizovanom vodom i osuši da bi se dobio supstrat sa slojevitom strukturom.Zatim je supstrat izložen kisikovoj plazmi (100 W, 3 minute) i odmah uronjen u otopinu 8,88 mM POTS (Sigma-Aldrich, Njemačka) u toluenu na sobnoj temperaturi 12 sati.Zatim je supstrat obložen POTS-om očišćen sa EtOH i žaren na 150°C 2 sata da bi se dobio gusti POTS SAM.Nakon SAM premaza, na podlozi je formiran sloj maziva nanošenjem perfluoropolieterskog maziva (Krytox 101; DuPont, SAD) sa zapreminom opterećenja od 20 μm/cm 2. Prije upotrebe mazivo filtrirati kroz filter od 0,2 mikrona.Uklonite višak maziva naginjanjem pod uglom od 45° tokom 15 minuta.Isti proizvodni postupak korišten je za ortopedske implantate od 304 SS (ploča za zaključavanje i kortikalni vijak za zaključavanje; Dong Kang M-Tech Co., Koreja).Svi ortopedski implantati dizajnirani su tako da odgovaraju geometriji bedrene kosti kunića.
Morfologija površine supstrata i ortopedskih implantata ispitana je terenskim emisionim SEM (Inspect F50, FEI, USA) i AFM (XE-100, Park Systems, Južna Koreja).Hrapavost površine (Ra, Rq) se mjeri množenjem površine od 20 μm sa 20 μm (n=4).Za analizu hemijskog sastava površine korišćen je XPS (PHI 5000 VersaProbe, ULVAC PHI, Japan) sistem opremljen Al Kα rendgenskim izvorom veličine tačke od 100 μm2.Za mjerenje tečnog CA i SA korišten je CA mjerni sistem opremljen kamerom za dinamičko snimanje slike (SmartDrop, FEMTOBIOMED, ​​Južna Koreja).Za svako mjerenje, 6 do 10 μl kapljica (deionizirana voda, konjska krv, EG, 30% etanol i HD) se stavlja na površinu za mjerenje CA.Kada se ugao nagiba podloge povećava brzinom od 2°/s (n = 4), SA se mjeri kada kapljica padne.
Pseudomonas aeruginosa [American Type Culture Collection (ATCC) 27853] i MRSA (ATCC 25923) kupljeni su od ATCC (Manassas, Virginia, USA), a osnovna kultura je održavana na -80°C.Prije upotrebe, smrznuta kultura je inkubirana u tripsin odmrznutom sojinom bujonu (Komed, Koreja) na 37°C tokom 18 sati, a zatim dva puta prebačena da se aktivira.Nakon inkubacije, kultura je centrifugirana na 10.000 rpm tokom 10 minuta na 4°C i isprana dva puta sa rastvorom PBS (pH 7,3).Centrifugirana kultura se zatim subkultira na pločicama s krvnim agarom (BAP).MRSA i Pseudomonas aeruginosa pripremljeni su preko noći i kultivisani u Luria-Bertani bujonu.Koncentracija Pseudomonas aeruginosa i MRSA u inokulumu je kvantitativno određena CFU suspenzije u serijskim razblaženjima na agaru.Zatim podesite koncentraciju bakterija na 0,5 McFarland standarda, što je ekvivalentno 108 CFU/ml.Zatim razrijedite radnu bakterijsku suspenziju 100 puta na 106 CFU/ml.Za testiranje antibakterijskih svojstava prianjanja, supstrat je steriliziran na 121°C 15 minuta prije upotrebe.Supstrat je zatim prebačen u 25 ml bakterijske suspenzije i inkubiran na 37°C uz snažno mućkanje (200 rpm) 12 i 72 sata.Nakon inkubacije, svaki supstrat je uklonjen iz inkubatora i ispran 3 puta sa PBS-om kako bi se uklonile sve plutajuće bakterije na površini.Kako bi se uočio biofilm na supstratu, biofilm je fiksiran metanolom i obojen sa 1 ml krimidin narandže 2 minute.Zatim je korišten fluorescentni mikroskop (BX51TR, Olympus, Japan) za snimanje slika obojenog biofilma.Kako bi se kvantifikovao biofilm na supstratu, pričvršćene ćelije su odvojene od supstrata metodom vortex-a, što se smatralo najpogodnijom metodom za uklanjanje vezanih bakterija (n = 4).Koristeći sterilne pincete, uklonite supstrat iz medijuma za rast i tapkajte po ploči sa jažicom da biste uklonili višak tečnosti.Labavo vezane ćelije su uklonjene ispiranjem dva puta sterilnim PBS.Svaki supstrat je zatim prebačen u sterilnu epruvetu koja je sadržavala 9 ml 0,1% proteina ept fiziološkog rastvora (PSW) i 2 g 20 do 25 sterilnih staklenih perli (0,4 do 0,5 mm u prečniku).Zatim je vorteksiran 3 minute da se ćelije odvoje od uzorka.Nakon vorteksiranja, suspenzija je serijski razrijeđena 10 puta sa 0,1% PSW, a zatim je 0,1 ml svakog razblaženja inokulirano na BAP.Nakon 24 sata inkubacije na 37°C, CFU je ručno prebrojan.
Za ćelije su korišteni mišji fibroblasti NIH/3T3 (CRL-1658; američki ATCC) i mišji makrofagi RAW 264.7 (TIB-71; američki ATCC).Koristite Dulbecco-ov modificirani Eagle medijum (DMEM; LM001-05, Welgene, Koreja) za kultivaciju mišjih fibroblasta i dopunu sa 10% telećeg seruma (S103-01, Welgene) i 1% penicilin-streptomicina (PS ; LS202-02, Welgenelgene) Koristite DMEM za kultivaciju mišjih makrofaga, dopunjenih 10% fetalnog goveđeg seruma (S001-01, Welgene) i 1% PS stavite supstrat u ploču za kulturu ćelija sa šest jažica i inokulirajte ćelije na 105 ćelija/cm2. Ćelije su inkubirane preko noći na 37°C i 5% CO2. Za bojenje ćelija, ćelije su fiksirane sa 4% paraformaldehidom u trajanju od 20 minuta i stavljene u 0,5% Triton X Inkubirajte 5 minuta u -100°C na 37°C tokom 30 minuta Nakon procesa inkubacije, koristite supstrat sa 4′,6-diamino-2-fenilindolom (H-1200, Vector Laboratories, UK) VECTASHIELD fiksacioni medijum (n = 4 po ćeliji). , fluorescein, fluorescein izotiocijanat-albumin (A9771, Sigma-Aldrich, Njemačka) i ljudska plazma Alexa Fluor 488-konjugirani fibrinogen (F13191, Invitrogen, SAD) je otopljen u PBS (10,4 mM, pH 7).Koncentracije albumina i fibrinogena bile su 1 i 150 μg/ml, respektivno.Nakon supstrata Prije potapanja u otopinu proteina, isperite ih PBS-om kako biste rehidrirali površinu.Zatim uronite sve supstrate u ploču sa šest jažica koja sadrži rastvor proteina i inkubirajte na 37°C 30 i 90 minuta.Nakon inkubacije, supstrat je zatim uklonjen iz rastvora proteina, nežno ispran PBS-om 3 puta i fiksiran sa 4% paraformaldehida (n = 4 za svaki protein).Za kalcijum, natrijum hlorid (0,21 M) i kalijum fosfat (3,77 mM) su rastvoreni u dejonizovanoj vodi.pH rastvora je podešen na 2,0 dodavanjem rastvora hidrohlorida (1M).Zatim je u rastvoru rastvoren kalcijum hlorid (5,62 mM).Dodavanjem 1M tris(hidroksimetil)-amino Metan podešava pH rastvora na 7,4.Uronite sve supstrate u ploču sa šest jažica napunjenu 1,5× rastvorom kalcijum fosfata i uklonite iz rastvora nakon 30 minuta.Za bojenje, 2 g Alizarin Red S (CI 58005) pomiješati sa 100 ml dejonizirane vode.Zatim koristite 10% amonijum hidroksida da podesite pH na 4. Obojite supstrat rastvorom Alizarin Red 5 minuta, a zatim otresite višak boje i obrišite.Nakon protresanja, uklonite podlogu.Materijal se dehidrira, zatim uroni u aceton na 5 minuta, zatim uroni u rastvor aceton-ksilena (1:1) na 5 minuta i na kraju ispere ksilenom (n = 4).Koristi se fluorescentni mikroskop (Axio Imager) sa objektivom ×10 i ×20..A2m, Zeiss, Njemačka) snima sve podloge.ImageJ/FIJI (https://imagej.nih.gov/ij/) je korišten za kvantifikaciju podataka o adheziji bioloških supstanci na svakoj grupi od četiri različita područja snimanja.Pretvorite sve slike u binarne slike sa fiksnim pragovima za poređenje podloge.
Konfokalni mikroskop Zeiss LSM 700 korišten je za praćenje stabilnosti sloja maziva u PBS-u u načinu refleksije.Uzorak stakla na bazi fluora obloženog SAM-om sa ubrizganim slojem za podmazivanje uronjen je u otopinu PBS-a i testiran korištenjem orbitalnog mućkača (SHO-1D; Daihan Scientific, Južna Koreja) pod blagim uvjetima protresanja (120 o/min).Zatim uzmite uzorak i pratite gubitak maziva mjerenjem gubitka reflektirane svjetlosti.Za dobijanje fluorescentnih slika u načinu refleksije, uzorak se izlaže laseru od 633 nm, a zatim sakuplja, jer će se svjetlost reflektirati natrag od uzorka.Uzorci su mjereni u vremenskim intervalima od 0, 30, 60 i 120 sati.
Da bi se utvrdio utjecaj procesa modifikacije površine na nanomehanička svojstva ortopedskih implantata, za mjerenje nanoindendiona korišten je nanoindenter (TI 950 TriboIndenter, Hysitron, USA) opremljen trostranim Berkovich dijamantskim vrhom u obliku piramide.Maksimalno opterećenje je 10 mN, a površina je 100 μmx 100 μm.Za sva mjerenja, vrijeme punjenja i rasterećenja je 10 s, a vrijeme držanja pod vršnim opterećenjem udubljenja je 2 s.Izvršite mjerenja sa pet različitih lokacija i uzmite prosjek.Za procjenu performansi mehaničke čvrstoće pod opterećenjem, izvedeno je poprečno ispitivanje savijanja u tri točke pomoću univerzalnog stroja za ispitivanje (Instron 5966, Instron, SAD).Podloga se sabija konstantnom brzinom od 10 N/s sa povećanim opterećenjem.Za izračunavanje modula savijanja i maksimalnog tlačnog naprezanja korišten je softverski program Bluehill Universal (n = 3).
U cilju simulacije procesa rada i povezanih mehaničkih oštećenja nastalih tokom operacije, proces operacije je izveden in vitro.Bedrene kosti su sakupljene od pogubljenih novozelandskih bijelih zečeva.Femur je očišćen i fiksiran u 4% paraformaldehidu 1 sedmicu.Kako je opisano u metodi eksperimenta na životinjama, fiksna femur je kirurški operirana.Nakon operacije ortopedski implantat je uronjen u krv (konjska krv, KISAN, Koreja) na 10 s kako bi se potvrdilo da li je došlo do priraslica krvi nakon nanošenja mehaničke ozljede (n = 3).
Ukupno 24 mužjaka novozelandskih bijelih kunića (težine 3,0 do 3,5 kg, prosječne starosti 6 mjeseci) nasumično su podijeljena u četiri grupe: golo negativni, goli pozitivni, SHP i LOIS.Svi postupci koji uključuju životinje izvedeni su u skladu sa etičkim standardima Institucionalne komisije za negu i upotrebu životinja (odobreno od strane IACUC, KOREA-2017-0159).Ortopedski implantat se sastoji od ploče za zaključavanje sa pet rupa (dužine 41 mm, širine 7 mm i debljine 2 mm) i kortikalnih vijaka za zaključavanje (dužine 12 mm, prečnika 2,7 mm) za fiksaciju preloma.Osim onih ploča i šrafova koji su korišteni u golo-negativnoj grupi, sve ploče i šrafovi su inkubirani u suspenziji MRSA (106 CFU/ml) 12 sati.Grupa golo-negativna (n=6) tretirana je implantatima gole površine bez izlaganja bakterijskoj suspenziji, kao negativna kontrola infekcije.Gola pozitivna grupa (n = 6) tretirana je implantatom gole površine izloženim bakterijama kao pozitivna kontrola infekcije.SHP grupa (n = 6) liječena je SHP implantatima izloženim bakterijama.Konačno, LOIS grupa je liječena LOIS implantatima izloženim bakterijama (n = 6).Sve životinje se drže u kavezima, a obezbijeđeno je dosta hrane i vode.Prije operacije, zečevi su gladni 12 sati.Životinje su anestezirane intramuskularnom injekcijom ksilazina (5 mg/kg) i intravenskom injekcijom paklitaksela (3 mg/kg) za indukciju.Nakon toga, isporučite 2% izoflurana i 50% do 70% medicinskog kiseonika (brzina protoka 2 L/min) kroz respiratorni sistem kako biste održali anesteziju.Implantira se direktnim pristupom lateralnoj femuru.Nakon uklanjanja dlačica i dezinfekcije kože povidon jodom, napravljen je rez dužine oko 6 cm na vanjskoj strani lijeve srednje butne kosti.Otvaranjem jaza između mišića koji pokrivaju femur, femur je potpuno otkriven.Postavite ploču ispred bedrene kosti i pričvrstite je sa četiri zavrtnja.Nakon fiksiranja, koristite list pile (debljine 1 mm) da umjetno napravite prijelom u području između druge i četvrte rupe.Na kraju operacije rana je isprana fiziološkom otopinom i zatvorena šavovima.Svakom zecu je subkutano ubrizgan enrofloksacin (5 mg/kg) razrijeđen do jedne trećine u fiziološkom rastvoru.Postoperativni rendgenski snimci femura rađeni su kod svih životinja (0, 7, 14, 21, 28 i 42 dana) kako bi se potvrdila osteotomija kosti.Nakon duboke anestezije, sve životinje su ubijene intravenskim KCl (2 mmol/kg) 28 i 42 dana.Nakon pogubljenja, bedrena kost je skenirana mikro-CT-om kako bi se promatrao i uporedio proces zarastanja kosti i formiranje nove kosti između četiri grupe.
Nakon izvođenja, prikupljena su meka tkiva koja su bila u direktnom kontaktu sa ortopedskim implantatima.Tkivo je fiksirano u 10% neutralnom puferiranom formalinu preko noći i zatim dehidrirano u EtOH.Dehidrirano tkivo je ugrađeno u parafin i izrezano na debljinu od 40 μm pomoću mikrotoma (400CS; EXAKT, Njemačka).Kako bi se vizualizirala infekcija, obavljeno je H&E bojenje i MT bojenje.Kako bi se provjerio odgovor domaćina, isječeno tkivo je inkubirano sa primarnim antitijelom zeca na TNF-α (AB6671, Abcam, SAD) i zečjim anti-IL-6 (AB6672; Abcam, SAD), a zatim tretirano hrenom.Oksidaza.Nanesite avidin-biotin kompleks (ABC) sistem bojenja na sekcije prema uputama proizvođača.Da bi se pojavio kao smeđi proizvod reakcije, u svim dijelovima je korišten 3,3-diaminobenzidin.Za vizualizaciju svih rezova korišten je digitalni skener slajdova (Pannoramic 250 Flash III, 3DHISTECH, Mađarska), a najmanje četiri supstrata u svakoj grupi analizirana su softverom ImageJ.
Rendgenski snimci su napravljeni kod svih životinja nakon operacije i svake sedmice radi praćenja zarastanja frakture (n=6 po grupi).Nakon izvršenja, mikro-CT visoke rezolucije korišćen je za izračunavanje formiranja kalusa oko femura nakon zarastanja.Dobijena femur je očišćena, fiksirana u 4% paraformaldehidu 3 dana i dehidrirana u 75% etanolu.Dehidrirane kosti su zatim skenirane korištenjem mikro-CT-a (SkyScan 1173, Brooke Micro-CT, Kandy, Belgija) za generiranje 3D vokselskih slika (2240×2240 piksela) uzorka kosti.Koristite Al filter od 1,0 mm da smanjite šum signala i primijenite visoku rezoluciju na sva skeniranja (E = 133 kVp, I = 60 μA, vrijeme integracije = 500 ms).Softver Nrecon (verzija 1.6.9.8, Bruker microCT, Kontich, Belgija) korišten je za generiranje 3D volumena skeniranog uzorka iz dobijene 2D bočne projekcije.Za analizu, 3D rekonstruisana slika se deli na kocke 10mm×10mm×10mm prema mestu loma.Izračunajte kalus izvan kortikalne kosti.Za digitalno preusmjeravanje skeniranog volumena kosti korišten je softver DataViewer (verzija 1.5.1.2; Bruker microCT, Kontich, Belgija), a za analizu je korišten softver CT-Analyzer (verzija 1.14.4.1; Bruker microCT, Kontich, Belgija).Relativni koeficijenti apsorpcije rendgenskih zraka u zreloj kosti i kalusu se razlikuju po njihovoj gustini, a zatim se kvantifikuje volumen kalusa (n = 4).Kako bi se potvrdilo da biokompatibilnost LOIS-a ne odlaže proces zarastanja kosti, urađene su dodatne rendgenske i mikro-CT analize kod dva kunića: golo-negativne i LOIS grupe.Obje grupe su pogubljene u 6. sedmici.
Bedrene kosti žrtvovanih životinja su sakupljene i fiksirane u 4% paraformaldehidu 3 dana.Ortopedski implantat se zatim pažljivo uklanja iz femura.Femur je dekalcifikovan 21 dan upotrebom 0,5 M EDTA (EC-900, National Diagnostics Corporation).Zatim je dekalcificirana butna kost uronjena u EtOH kako bi se dehidrirala.Dehidrirana butna kost je uklonjena u ksilenu i ugrađena u parafin.Zatim je uzorak rezan automatskim rotirajućim mikrotomom (Leica RM2255, Leica Biosystems, Njemačka) debljine 3 μm.Za bojenje TRAP-om (F6760, Sigma-Aldrich, Njemačka), uzorci odrezani su deparafinizirani, rehidrirani i inkubirani u TRAP reagensu na 37°C 1 sat.Slike su dobijene pomoću skenera slajdova (Pannoramic 250 Flash III, 3DHISTECH, Mađarska) i kvantificirane mjerenjem površine pokrivenosti obojenog područja.U svakom eksperimentu, najmanje četiri supstrata u svakoj grupi analizirana su softverom ImageJ.
Analiza statističke značajnosti izvršena je korišćenjem GraphPad Prism (GraphPad Software Inc., SAD).Neupareni t-test i jednosmjerna analiza varijanse (ANOVA) korišteni su za testiranje razlika između evaluacijskih grupa.Nivo značajnosti je prikazan na slici kako slijedi: *P<0,05, **P<0,01, ***P<0,001 i ****P<0,0001;NS, nema bitne razlike.
Za dodatne materijale za ovaj članak, pogledajte http://advances.sciencemag.org/cgi/content/full/6/44/eabb0025/DC1
Ovo je članak otvorenog pristupa distribuiran pod uslovima Creative Commons Attribution-Non-Commercial License, koji dozvoljava upotrebu, distribuciju i reprodukciju u bilo kojem mediju, sve dok upotreba nije za komercijalnu dobit i premisa je da original rad je ispravan.Referenca.
Napomena: Od vas tražimo samo adresu e-pošte kako bi osoba koju preporučite na stranici znala da želite da vidi e-poštu i da e-mail nije neželjena pošta.Nećemo uhvatiti nijednu adresu e-pošte.
Ovo pitanje se koristi za testiranje da li ste čovjek i za sprječavanje automatskog slanja neželjene pošte.
Choe Kyung Min, Oh Young Jang, Park Jun Joon, Lee Jin Hyuk, Kim Hyun Cheol, Lee Kyung Moon, Lee Chang Kyu, Lee Yeon Taek, Lee Sun-uck, Jeong Morui
Antibakterijski i imuni premazi ortopedskih implantata mogu smanjiti infekcije i imunološki odgovor uzrokovan infekcijama.
Choe Kyung Min, Oh Young Jang, Park Jun Joon, Lee Jin Hyuk, Kim Hyun Cheol, Lee Kyung Moon, Lee Chang Kyu, Lee Yeon Taek, Lee Sun-uck, Jeong Morui
Antibakterijski i imuni premazi ortopedskih implantata mogu smanjiti infekcije i imunološki odgovor uzrokovan infekcijama.
©2021 Američko udruženje za unapređenje nauke.sva prava zadržana.AAAS je partner HINARI, AGORA, OARE, CHORUS, CLOCKSS, CrossRef i COUNTER.ScienceAdvances ISSN 2375-2548.