សម្រាប់អ្នកជំងឺដែលទទួលការវះកាត់កែឆ្អឹង ការឆ្លងមេរោគបាក់តេរី និងការឆ្លើយតបនៃប្រព័ន្ធភាពស៊ាំដែលបង្កឡើងដោយការឆ្លងមេរោគតែងតែជាហានិភ័យដែលអាចគំរាមកំហែងដល់អាយុជីវិត។សមា្ភារៈជីវសាស្រ្តធម្មតាគឺងាយនឹងមានការចម្លងរោគជីវសាស្រ្តដែលបណ្តាលឱ្យបាក់តេរីឈ្លានពានតំបន់ដែលរងរបួសនិងបណ្តាលឱ្យមានការឆ្លងក្រោយការវះកាត់។ហេតុដូច្នេះហើយ ចាំបាច់ត្រូវបង្កើតស្រទាប់ការពារប្រឆាំងនឹងមេរោគ និងការការពារប្រឆាំងនឹងមេរោគសម្រាប់ការផ្សាំឆ្អឹង។នៅទីនេះ យើងបានបង្កើតបច្ចេកវិជ្ជាកែប្រែផ្ទៃកម្រិតខ្ពស់មួយសម្រាប់ការផ្សាំឆ្អឹងដែលហៅថា Lubricated Orthopedic Implant Surface (LOIS) ដែលត្រូវបានបំផុសគំនិតដោយផ្ទៃរលោងនៃធុងចំបើងរុក្ខជាតិ។LOIS មានភាពធន់នឹងការជ្រាបទឹកបានយូរ និងរឹងមាំចំពោះវត្ថុរាវ និងសារធាតុជីវសាស្រ្តជាច្រើនប្រភេទ (រួមទាំងកោសិកា ប្រូតេអ៊ីន កាល់ស្យូម និងបាក់តេរី)។លើសពីនេះទៀត យើងបានបញ្ជាក់ពីភាពធន់នៃមេកានិចប្រឆាំងនឹងការកោស និងកម្លាំងជួសជុលដោយការក្លែងធ្វើការខូចខាតដែលមិនអាចជៀសបានក្នុងអំឡុងពេលវះកាត់នៅក្នុង vitro ។គំរូនៃការបាក់ឆ្អឹងឆ្អឹងទន្សាយដែលរលាក femoral fracture ត្រូវបានប្រើដើម្បីសិក្សាយ៉ាងហ្មត់ចត់អំពីមាត្រដ្ឋានប្រឆាំងនឹងជីវសាស្រ្ត និងសមត្ថភាពប្រឆាំងនឹងការឆ្លងនៃ LOIS ។យើងស្រមៃថា LOIS ដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិប្រឆាំងជីវជាតិហ្វូលីង និងភាពធន់មេកានិច គឺជាជំហានឆ្ពោះទៅមុខក្នុងការវះកាត់ឆ្អឹងដោយមិនឆ្លងមេរោគ។
សព្វថ្ងៃនេះ ដោយសារភាពចាស់ជាទូទៅ ចំនួននៃអ្នកជំងឺដែលទទួលរងពីជំងឺឆ្អឹង (ដូចជាការបាក់ឆ្អឹងមនុស្សចាស់ ជំងឺសន្លាក់ និងជំងឺពុកឆ្អឹង) បានកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំង (1, 2)។ដូច្នេះហើយ ស្ថាប័នវេជ្ជសាស្រ្ដបានភ្ជាប់សារៈសំខាន់យ៉ាងខ្លាំងចំពោះការវះកាត់ឆ្អឹង រួមទាំងការបញ្ចូលឆ្អឹងនៃវីស ចាន ក្រចក និងសន្លាក់សិប្បនិម្មិត (3, 4)។ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការវះកាត់កែសម្ផស្សតាមបែបប្រពៃណីត្រូវបានគេរាយការណ៍ថា ងាយនឹងមានការជាប់ស្អិតដោយបាក់តេរី និងការបង្កើតជីវហ្វីល ដែលអាចបង្កឱ្យមានការឆ្លងមេរោគលើកន្លែងវះកាត់ (SSI) បន្ទាប់ពីការវះកាត់ (5, 6)។នៅពេលដែល biofilm ត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅលើផ្ទៃនៃ orthopedic implant ការយកចេញនៃ biofilm ក្លាយជាការលំបាកខ្លាំងណាស់សូម្បីតែជាមួយនឹងការប្រើប្រាស់ថ្នាំអង់ទីប៊ីយោទិចក្នុងកម្រិតធំ។ដូច្នេះ ជាធម្មតាវានាំទៅរកការឆ្លងមេរោគក្រោយការវះកាត់ធ្ងន់ធ្ងរ (7, 8)។ដោយសារបញ្ហាខាងលើ ការព្យាបាលនៃការផ្សាំដែលឆ្លងមេរោគគួរតែរួមបញ្ចូលការវះកាត់ឡើងវិញ រួមទាំងការដកយកចេញនូវផ្សាំទាំងអស់ និងជាលិកាជុំវិញ។ដូច្នេះ អ្នកជំងឺនឹងទទួលរងការឈឺចាប់ធ្ងន់ធ្ងរ និងហានិភ័យមួយចំនួន (៩, ១០)។
ដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហាទាំងនេះមួយចំនួន ការដាក់ថ្នាំផ្សាំឆ្អឹងត្រូវបានបង្កើតឡើងដើម្បីការពារការឆ្លងមេរោគដោយកម្ចាត់បាក់តេរីដែលជាប់នឹងផ្ទៃ (11, 12)។ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ យុទ្ធសាស្ត្រនៅតែបង្ហាញពីដែនកំណត់មួយចំនួន។វាត្រូវបានគេរាយការណ៍ថាការផ្សាំក្នុងរយៈពេលយូរនៃការផ្សាំដោយថ្នាំបំបាត់ការឈឺចាប់បានបណ្តាលឱ្យខូចខាតដល់ជាលិកាជុំវិញនិងបណ្តាលឱ្យរលាកដែលអាចនាំអោយមាន necrosis (13, 14) ។លើសពីនេះ សារធាតុរំលាយសរីរាង្គដែលអាចមានបន្ទាប់ពីដំណើរការផលិតថ្នាំផ្សាំឆ្អឹងដែលត្រូវបានហាមឃាត់យ៉ាងតឹងរ៉ឹងដោយរដ្ឋបាលចំណីអាហារ និងឪសថអាមេរិក ទាមទារជំហានបន្សុតបន្ថែមដើម្បីបំពេញតាមស្តង់ដាររបស់វា (15)។ការដាក់បញ្ចូលថ្នាំដែលលុបបំបាត់ចោលគឺមានការពិបាកសម្រាប់ការបញ្ចេញថ្នាំដែលត្រូវបានគ្រប់គ្រង ហើយដោយសារការផ្ទុកថ្នាំមានកម្រិត ការប្រើប្រាស់ថ្នាំរយៈពេលវែងគឺមិនអាចធ្វើទៅបានទេ (16) ។
យុទ្ធសាស្ត្រទូទៅមួយទៀតគឺការលាបថ្នាំផ្សាំជាមួយនឹងវត្ថុធាតុ polymer ប្រឆាំងនឹងការប្រេះស្រាំ ដើម្បីការពារសារធាតុជីវសាស្រ្ត និងបាក់តេរីពីការជាប់នឹងផ្ទៃ (17)។ឧទាហរណ៍ ប៉ូលីម័រ zwitterionic បានទាក់ទាញការយកចិត្តទុកដាក់ដោយសារតែលក្ខណៈសម្បត្តិមិនស្អិតរបស់វានៅពេលដែលមានទំនាក់ទំនងជាមួយប្រូតេអ៊ីនប្លាស្មា កោសិកា និងបាក់តេរី។ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វាមានដែនកំណត់មួយចំនួនដែលទាក់ទងនឹងស្ថេរភាពរយៈពេលវែង និងភាពធន់នៃមេកានិច ដែលរារាំងការអនុវត្តជាក់ស្តែងរបស់វាក្នុងការផ្សាំឆ្អឹង ជាពិសេសដោយសារតែការកោសមេកានិចអំឡុងពេលវះកាត់ (18, 19)។លើសពីនេះទៀត ដោយសារភាពឆបគ្នានៃជីវគីមីខ្ពស់ កង្វះតម្រូវការសម្រាប់ការវះកាត់យកវាចេញ និងលក្ខណៈសម្បត្តិសម្អាតផ្ទៃតាមរយៈការច្រេះ ការផ្សាំឆ្អឹងដែលធ្វើពីវត្ថុធាតុដើមដែលអាចបំបែកបានត្រូវបានប្រើប្រាស់ (20, 21) ។កំឡុងពេលច្រេះ ចំណងគីមីរវាងម៉ាទ្រីសវត្ថុធាតុ polymer ត្រូវបានបំបែក និងផ្តាច់ចេញពីផ្ទៃ ហើយសារធាតុស្អិតនឹងសម្អាតផ្ទៃ។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការប្រឆាំងនឹងការបំពុលជីវសាស្រ្តដោយការសម្អាតផ្ទៃគឺមានប្រសិទ្ធភាពក្នុងរយៈពេលដ៏ខ្លី។លើសពីនេះ វត្ថុធាតុដើមដែលអាចស្រូបយកបានភាគច្រើនរួមមានប៉ូលី (អាស៊ីតឡាក់ទិក-អាស៊ីតគ្លីកូលីកកូប៉ូលីមឺរ) (PLGA) អាស៊ីត polylactic (PLA) និងយ៉ាន់ស្ព័រដែលមានមូលដ្ឋានលើម៉ាញេស្យូមនឹងឆ្លងកាត់ការបំប្លែងជីវសាស្ត្រមិនស្មើគ្នា និងសំណឹកនៅក្នុងរាងកាយ ដែលនឹងជះឥទ្ធិពលអវិជ្ជមានដល់ស្ថេរភាពមេកានិច។(ម្ភៃ​ពីរ)។លើសពីនេះ បំណែកចានដែលអាចបំបែកបានផ្តល់នូវកន្លែងសម្រាប់ភ្ជាប់បាក់តេរី ដែលបង្កើនឱកាសនៃការឆ្លងមេរោគក្នុងរយៈពេលយូរ។ហានិភ័យនៃការបំផ្លាញមេកានិក និងការឆ្លងមេរោគនេះកំណត់ការអនុវត្តជាក់ស្តែងនៃការវះកាត់កែសម្ផស្ស (23) ។
ផ្ទៃ Superhydrophobic (SHP) ដែលធ្វើត្រាប់តាមរចនាសម្ព័ន្ធឋានានុក្រមនៃស្លឹកឈូកបានក្លាយជាដំណោះស្រាយដ៏មានសក្តានុពលសម្រាប់ផ្ទៃប្រឆាំងនឹងការប្រេះស្រាំ (24, 25) ។នៅពេលដែលផ្ទៃ SHP ត្រូវបានជ្រមុជនៅក្នុងអង្គធាតុរាវ ពពុះខ្យល់នឹងត្រូវបានជាប់ ដោយហេតុនេះបង្កើតជាហោប៉ៅខ្យល់ និងការពារការស្អិតរបស់បាក់តេរី (26)។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការសិក្សាថ្មីៗបានបង្ហាញថា ផ្ទៃ SHP មានគុណវិបត្តិទាក់ទងនឹងភាពធន់មេកានិច និងស្ថេរភាពរយៈពេលវែង ដែលរារាំងការអនុវត្តរបស់វាក្នុងការផ្សាំផ្នែកវេជ្ជសាស្រ្ត។ជាងនេះទៅទៀត ហោប៉ៅខ្យល់នឹងរលាយ និងបាត់បង់លក្ខណៈសម្បត្តិប្រឆាំងនឹងការប្រេះស្រាំ ដូច្នេះហើយទើបបណ្តាលឱ្យមានការស្អិតរបស់បាក់តេរីកាន់តែទូលំទូលាយ ដោយសារផ្ទៃធំនៃផ្ទៃ SHP (27, 28)។ថ្មីៗនេះ Aizenberg និងសហការីបានណែនាំវិធីសាស្រ្តប្រកបដោយភាពច្នៃប្រឌិតនៃថ្នាំកូតផ្ទៃប្រឆាំងនឹងការបំភាយជីវជាតិ ដោយបង្កើតផ្ទៃរលោងដែលត្រូវបានបំផុសគំនិតដោយរុក្ខជាតិ Nepenthes pitcher (29, 30)។ផ្ទៃរលោងបង្ហាញពីស្ថេរភាពរយៈពេលវែងក្រោមលក្ខខណ្ឌធារាសាស្ត្រ មានភាពជ្រាបទឹកខ្លាំងចំពោះវត្ថុរាវជីវសាស្រ្ត និងមានលក្ខណៈសម្បត្តិជួសជុលដោយខ្លួនឯង។ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ វាមិនមានវិធីសាស្រ្តដើម្បីអនុវត្តការស្រោបទៅនឹងការផ្សាំផ្នែកវេជ្ជសាស្ត្រដែលមានរាងស្មុគ្រស្មាញនោះទេ ហើយក៏មិនមានភស្តុតាងដើម្បីគាំទ្រដល់ដំណើរការនៃការជាសះស្បើយនៃជាលិកាដែលខូចបន្ទាប់ពីការផ្សាំនោះទេ។
នៅទីនេះ យើងសូមណែនាំនូវផ្ទៃ implant orthopedic lubricated orthopedic implant surface (LOIS) ដែលជាផ្ទៃ implant orthopedic រចនាសម្ព័ន្ធខ្នាតតូច/ណាណូ និងរួមបញ្ចូលគ្នាយ៉ាងតឹងជាមួយនឹងស្រទាប់ប្រេងរំអិលស្តើង ដើម្បីការពារវាពីការជាប់ពាក់ព័ន្ធជាមួយនឹងការវះកាត់ផ្លាស្ទិច ការឆ្លងបាក់តេរី ដូចជាការជួសជុលការបាក់ឆ្អឹង។ដោយសារតែរចនាសម្ព័ន្ធកម្រិតមីក្រូ/ណាណូដែលដំណើរការដោយហ្វ្លុយអូរីន ជួសជុលប្រេងរំអិលនៅលើរចនាសម្ព័ន្ធយ៉ាងរឹងមាំ LOIS ដែលបានអភិវឌ្ឍអាចទប់ទល់យ៉ាងពេញលេញនូវភាពស្អិតរបស់វត្ថុរាវផ្សេងៗ និងរក្សាបាននូវប្រសិទ្ធភាពប្រឆាំងនឹងការប្រេះស្រាំក្នុងរយៈពេលយូរ។ថ្នាំកូត LOIS អាចត្រូវបានអនុវត្តទៅលើសម្ភារៈនៃរូបរាងផ្សេងៗដែលមានបំណងសម្រាប់ការសំយោគឆ្អឹង។លក្ខណៈសម្បត្តិប្រឆាំងនឹងបាក់តេរីដ៏ល្អនៃ LOIS ប្រឆាំងនឹងបាក់តេរី biofilm [Pseudomonas aeruginosa និង methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA)] និងសារធាតុជីវសាស្រ្ត (កោសិកា ប្រូតេអ៊ីន និងកាល់ស្យូម) ត្រូវបានបញ្ជាក់នៅក្នុង vitro ។អត្រា adhesion នៃការ adhesion ទូលំទូលាយទៅនឹងស្រទាប់ខាងក្រោមគឺតិចជាង 1% ។លើសពីនេះទៀត សូម្បីតែបន្ទាប់ពីភាពតានតឹងផ្នែកមេកានិច ដូចជាការកោសផ្ទៃកើតឡើងក៏ដោយ ការព្យាបាលដោយខ្លួនឯងដែលបណ្តាលមកពីទឹករំអិលដែលជ្រាបចូលជួយរក្សាលក្ខណៈសម្បត្តិប្រឆាំងនឹងការប្រេះស្រាំរបស់វា។លទ្ធផលនៃការធ្វើតេស្តភាពធន់មេកានិចបង្ហាញថាសូម្បីតែបន្ទាប់ពីការកែប្រែរចនាសម្ព័ន្ធនិងគីមីក៏ដោយកម្លាំងសរុបនឹងមិនត្រូវបានកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំងនោះទេ។លើសពីនេះទៀត ការពិសោធន៍នៅក្នុង vitro ដែលក្លែងធ្វើភាពតានតឹងផ្នែកមេកានិចនៅក្នុងបរិយាកាសវះកាត់ត្រូវបានអនុវត្ត ដើម្បីបញ្ជាក់ថា LOIS អាចទប់ទល់នឹងភាពតានតឹងមេកានិចផ្សេងៗដែលកើតឡើងអំឡុងពេលវះកាត់កែសម្ផស្ស។ជាចុងក្រោយ យើងបានប្រើគំរូ femoral fracture របស់ vivo ដែលមានមូលដ្ឋានលើទន្សាយ ដែលបង្ហាញថា LOIS មានលក្ខណៈសម្បត្តិប្រឆាំងនឹងបាក់តេរីល្អលើសគេ និងជីវៈចម្រុះ។លទ្ធផលវិទ្យុសកម្ម និងជីវវិទ្យាបានបញ្ជាក់ថា ឥរិយាបថនៃទឹករំអិលដែលមានស្ថេរភាព និងលក្ខណៈសម្បត្តិប្រឆាំងនឹងការបន្សុតជីវជាតិក្នុងរយៈពេល 4 សប្តាហ៍បន្ទាប់ពីការផ្សាំអាចសម្រេចបាននូវប្រសិទ្ធភាពប្រឆាំងនឹងមេរោគ និងប្រសិទ្ធភាពនៃភាពស៊ាំដោយមិនពន្យារពេលដំណើរការព្យាបាលឆ្អឹង។
រូបភាពទី 1A បង្ហាញពីដ្យាក្រាមគំនូសតាងនៃ LOIS ដែលបានអភិវឌ្ឍ ដែលត្រូវបានផ្សាំជាមួយនឹងរចនាសម្ព័ន្ធខ្នាតតូច/ណាណូនៅក្នុងគំរូនៃការបាក់ឆ្អឹងរបស់ទន្សាយ ដើម្បីបញ្ជាក់ពីលក្ខណៈសម្បត្តិប្រឆាំងនឹងមេរោគ និងប្រឆាំងនឹងមេរោគដ៏ល្អឥតខ្ចោះរបស់វា។វិធីសាស្រ្ត biomimetic ត្រូវបានអនុវត្តដើម្បីក្លែងធ្វើផ្ទៃនៃរុក្ខជាតិសក្តានុពលទឹក និងដើម្បីការពារ biofouling ដោយបញ្ចូលស្រទាប់ប្រេងរំអិលនៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធមីក្រូ/ណាណូនៃផ្ទៃ។ផ្ទៃដែលត្រូវបានចាក់ជាមួយប្រេងរំអិលអាចកាត់បន្ថយទំនាក់ទំនងរវាងសារធាតុជីវសាស្រ្ត និងផ្ទៃ។ដូច្នេះដោយសារការបង្កើតចំណងគីមីដែលមានស្ថេរភាពលើផ្ទៃ វាមានដំណើរការល្អប្រឆាំងនឹងការប្រេះស្រាំ និងស្ថេរភាពយូរអង្វែង។ជាលទ្ធផល លក្ខណៈសម្បត្តិប្រឆាំងនឹងការបំភាយជីវគីមីនៃផ្ទៃរំអិលអនុញ្ញាតឱ្យមានការអនុវត្តជាក់ស្តែងផ្សេងៗក្នុងការស្រាវជ្រាវជីវវេជ្ជសាស្ត្រ។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការស្រាវជ្រាវយ៉ាងទូលំទូលាយអំពីរបៀបដែលផ្ទៃពិសេសនេះមានអន្តរកម្មនៅក្នុងរាងកាយមិនទាន់ត្រូវបានបញ្ចប់នៅឡើយ។ដោយការប្រៀបធៀប LOIS ជាមួយនឹងស្រទាប់ខាងក្រោមអាក្រាតនៅក្នុង vitro ដោយប្រើ albumin និង biofilm bacteria ភាពមិនស្អិតរបស់ LOIS អាចត្រូវបានបញ្ជាក់ (រូបភាព 1B) ។លើសពីនេះ ដោយការរំកិលដំណក់ទឹកនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមទទេដែលមានទំនោរ និងស្រទាប់ខាងក្រោម LOIS (រូបភាព S1 និង Movie S1) ការសម្តែងការចម្លងរោគជីវសាស្រ្តអាចត្រូវបានបង្ហាញ។ដូចដែលបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភាពមីក្រូទស្សន៍ fluorescence ស្រទាប់ខាងក្រោមដែលលាតត្រដាងត្រូវបាន incubated នៅក្នុងការផ្អាកនៃប្រូតេអ៊ីន និងបាក់តេរីបានបង្ហាញពីចំនួនដ៏ច្រើននៃសម្ភារៈជីវសាស្រ្តដែលនៅជាប់នឹងផ្ទៃ។ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារតែលក្ខណៈសម្បត្តិប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្មដ៏ល្អឥតខ្ចោះរបស់វា LOIS ស្ទើរតែមិនបង្ហាញ fluorescence ណាមួយឡើយ។ដើម្បីបញ្ជាក់ពីលក្ខណៈសម្បត្តិប្រឆាំងនឹងការបំប្លែងជីវជាតិ និងប្រឆាំងនឹងការឆ្លងរបស់វា LOIS ត្រូវបានគេអនុវត្តទៅលើផ្ទៃនៃការវះកាត់ឆ្អឹងសម្រាប់ការសំយោគឆ្អឹង (ចាន និងវីស) ហើយដាក់ក្នុងគំរូបាក់ឆ្អឹងទន្សាយ។មុន​ពេល​ផ្សាំ ការ​ផ្សាំ​ឆ្អឹង​អាក្រាត និង LOIS ត្រូវ​បាន​ដាក់​ក្នុង​ការ​ព្យួរ​បាក់តេរី​រយៈពេល 12 ម៉ោង។ការភ្ញាស់មុនធានាថា ជីវហ្វីលត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅលើផ្ទៃនៃផ្សាំដែលប៉ះពាល់សម្រាប់ការប្រៀបធៀប។រូបភាពទី 1C បង្ហាញរូបថតនៃកន្លែងបាក់ឆ្អឹង 4 សប្តាហ៍បន្ទាប់ពីការផ្សាំ។នៅខាងឆ្វេង ទន្សាយមួយក្បាលដែលមានប្រដាប់ផ្សាំឆ្អឹងទទេ បានបង្ហាញនូវកម្រិតនៃការរលាកធ្ងន់ធ្ងរ ដោយសារតែការបង្កើតសារធាតុ biofilm នៅលើផ្ទៃនៃផ្សាំ។លទ្ធផលផ្ទុយគ្នាត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅក្នុងទន្សាយដែលផ្សាំជាមួយ LOIS ពោលគឺជាលិកាជុំវិញនៃ LOIS មិនបង្ហាញសញ្ញានៃការឆ្លង ឬសញ្ញានៃការរលាកនោះទេ។លើសពីនេះ រូបភាពអុបទិកនៅខាងឆ្វេងបង្ហាញពីកន្លែងវះកាត់របស់ទន្សាយជាមួយនឹងការផ្សាំដែលបង្ហាញដោយបង្ហាញថាគ្មានសារធាតុ adhesive ជាច្រើនដែលមានវត្តមាននៅលើផ្ទៃនៃ implant ដែលត្រូវបានប៉ះពាល់ត្រូវបានរកឃើញនៅលើផ្ទៃនៃ LOIS នោះទេ។នេះបង្ហាញថា LOIS មានស្ថេរភាពរយៈពេលវែង និងមានសមត្ថភាពរក្សាបាននូវលក្ខណៈសម្បត្តិប្រឆាំងនឹងការបំពុលជីវសាស្ត្រ និងប្រឆាំងនឹងភាពស្អិតរបស់វា។
(ក) ដ្យាក្រាមគ្រោងការណ៍នៃ LOIS និងការផ្សាំរបស់វានៅក្នុងគំរូនៃការបាក់ឆ្អឹងរបស់ទន្សាយ។(ខ) រូបភាពមីក្រូទស្សន៍ហ្វ្លុយអូរីស្កូបនៃប្រូតេអុីន និងជីវហ្វីលបាក់តេរីនៅលើផ្ទៃទទេ និងស្រទាប់ខាងក្រោម LOIS ។4 សប្តាហ៍បន្ទាប់ពីការផ្សាំ (C) រូបភាពរូបថតនៃកន្លែងបាក់ឆ្អឹង និង (D) រូបភាពកាំរស្មីអ៊ិច (គូសបញ្ជាក់ដោយចតុកោណកែងក្រហម)។រូបភាព៖ Kyomin Chae, សាកលវិទ្យាល័យ Yonsei ។
ទន្សាយ​ដែល​បាន​ដាក់​បញ្ចូល​ជា​អវិជ្ជមាន​ដែល​បាន​ក្រៀវ​ហើយ​បាន​បង្ហាញ​ពី​ដំណើរ​ការ​ព្យាបាល​ឆ្អឹង​ធម្មតា​ដោយ​មិន​មាន​សញ្ញា​នៃ​ការ​រលាក​ឬ​ការ​ឆ្លង​មេរោគ។ម៉្យាងវិញទៀត SHP implants pre-incubated in abacterial suspension បង្ហាញពីការរលាកដែលទាក់ទងនឹងការឆ្លងមេរោគលើជាលិកាជុំវិញ។នេះអាចត្រូវបានកំណត់គុណលក្ខណៈអសមត្ថភាពរបស់វាក្នុងការរារាំងការស្អិតរបស់បាក់តេរីក្នុងរយៈពេលយូរ (រូបភាព S2) ។ដើម្បីបញ្ជាក់ថា LOIS មិនប៉ះពាល់ដល់ដំណើរការព្យាបាលទេ ប៉ុន្តែរារាំងការឆ្លងមេរោគដែលអាចកើតមានទាក់ទងនឹងការផ្សាំ រូបភាពកាំរស្មីអ៊ិចនៃម៉ាទ្រីសវិជ្ជមានដែលបានបង្ហាញ និង LOIS នៅកន្លែងបាក់ឆ្អឹងត្រូវបានប្រៀបធៀប (រូបភាព 1D) ។រូបភាពកាំរស្មីអ៊ិចនៃការផ្សាំវិជ្ជមានទទេបានបង្ហាញពីខ្សែ osteolysis ជាប់លាប់ ដែលបង្ហាញថាឆ្អឹងមិនត្រូវបានព្យាបាលទាំងស្រុងនោះទេ។នេះបង្ហាញថាដំណើរការស្តារឆ្អឹងអាចត្រូវបានពន្យារពេលយ៉ាងខ្លាំងដោយសារតែការរលាកដែលទាក់ទងនឹងការឆ្លងមេរោគ។ផ្ទុយទៅវិញ វាបានបង្ហាញថា ទន្សាយដែលផ្សាំជាមួយ LOIS បានជាសះស្បើយ ហើយមិនបានបង្ហាញកន្លែងបាក់ឆ្អឹងច្បាស់លាស់ណាមួយឡើយ។
ដើម្បីអភិវឌ្ឍការផ្សាំផ្នែកវេជ្ជសាស្រ្តជាមួយនឹងស្ថេរភាព និងមុខងាររយៈពេលវែង (រួមទាំងភាពធន់នឹងការបំពុលជីវសាស្ត្រ) ការខិតខំប្រឹងប្រែងជាច្រើនត្រូវបានធ្វើឡើង។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វត្តមាននៃសារធាតុជីវសាស្រ្តផ្សេងៗ និងសក្ដានុពលនៃការស្អិតជាប់ជាលិកាកំណត់ការវិវឌ្ឍន៍នៃវិធីសាស្ត្រដែលអាចទុកចិត្តបានតាមគ្លីនិករបស់ពួកគេ។ដើម្បីជម្នះភាពខ្វះខាតទាំងនេះ យើងបានបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធស្រទាប់មីក្រូ/ណាណូ និងផ្ទៃដែលត្រូវបានកែប្រែដោយគីមី ដែលត្រូវបានកែលម្អដោយសារកម្លាំង capillary ខ្ពស់ និងទំនាក់ទំនងគីមី ដើម្បីរក្សាទឹករំអិលដែលរលោងបំផុតក្នុងកម្រិតធំបំផុត។រូបភាពទី 2A បង្ហាញពីដំណើរការផលិតរួមនៃ LOIS ។ដំបូងត្រូវរៀបចំស្រទាប់ខាងក្រោមដែកអ៊ីណុក (SS) 304 ថ្នាក់វេជ្ជសាស្រ្ត។ទីពីរ រចនាសម្ព័ន្ធមីក្រូ/ណាណូត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម SS ដោយការឆ្លាក់គីមីដោយប្រើដំណោះស្រាយអាស៊ីត hydrofluoric (HF) ។ដើម្បីស្តារភាពធន់នឹងការ corrosion របស់ SS ដំណោះស្រាយអាស៊ីតនីទ្រីក (HNO3) (31) ត្រូវបានប្រើដើម្បីដំណើរការស្រទាប់ខាងក្រោមដែលឆ្លាក់។Passivation បង្កើនភាពធន់នឹងច្រេះនៃស្រទាប់ខាងក្រោម SS និងបន្ថយដំណើរការច្រេះដែលអាចកាត់បន្ថយដំណើរការទាំងមូលរបស់ LOIS ។បន្ទាប់មកដោយការបង្កើត monolayer ដោយខ្លួនឯង (SAM) ជាមួយ 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorooctyltriethoxysilane (POTS) ផ្ទៃត្រូវបានកែប្រែគីមីដើម្បីកែលម្អអន្តរកម្មគីមីរវាងផ្ទៃនិងប្រេងរំអិលរលោង។ការកែប្រែផ្ទៃបានកាត់បន្ថយយ៉ាងខ្លាំងនូវថាមពលផ្ទៃនៃផ្ទៃរចនាសម្ព័ន្ធខ្នាតតូច/ណាណូដែលផលិតឡើង ដែលត្រូវនឹងថាមពលផ្ទៃនៃទឹករំអិលរលោង។នេះអនុញ្ញាតឱ្យទឹករំអិលត្រូវបានសើមទាំងស្រុងដោយហេតុនេះបង្កើតស្រទាប់ប្រេងរំអិលដែលមានស្ថេរភាពនៅលើផ្ទៃ។ផ្ទៃដែលបានកែប្រែបង្ហាញភាពប្រសើរឡើងនៃ hydrophobicity ។លទ្ធផលបង្ហាញថា ទឹករំអិលរអិលបង្ហាញឥរិយាបទស្ថិរភាពនៅលើ LOIS ដោយសារតែភាពស្និទ្ធស្នាលគីមីខ្ពស់ និងកម្លាំង capillary ដែលបណ្តាលមកពីរចនាសម្ព័ន្ធមីក្រូ/ណាណូ (32, 33)។ការផ្លាស់ប្តូរអុបទិកលើផ្ទៃ SS បន្ទាប់ពីការកែប្រែផ្ទៃ និងការចាក់ប្រេងរំអិលត្រូវបានសិក្សា។រចនាសម្ព័ន្ធស្រទាប់មីក្រូ/ណាណូដែលបង្កើតឡើងនៅលើផ្ទៃអាចបណ្តាលឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរដែលមើលឃើញ និងធ្វើឱ្យផ្ទៃងងឹត។បាតុភូត​នេះ​ត្រូវ​បាន​គេ​សន្មត​ថា​បាន​ធ្វើ​ឱ្យ​ប្រសើរ​ឡើង​នូវ​ឥទ្ធិពល​នៃ​ការ​ខ្ចាត់ខ្ចាយ​ពន្លឺ​លើ​ផ្ទៃ​រដុប ដែល​បង្កើន​ការ​ឆ្លុះ​បញ្ចាំង​ពី​ការ​សាយភាយ​ដែល​បណ្តាល​មក​ពី​យន្តការ​ចាប់​ពន្លឺ (34) ។លើសពីនេះទៀតបន្ទាប់ពីចាក់ទឹករំអិល LOIS កាន់តែងងឹត។ស្រទាប់រំអិលធ្វើឱ្យពន្លឺតិចត្រូវបានឆ្លុះបញ្ចាំងពីស្រទាប់ខាងក្រោម ដោយហេតុនេះធ្វើឱ្យ LOIS ងងឹត។ដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពមីក្រូរចនាសម្ព័ន្ធ/ nanostructure ដើម្បីបង្ហាញមុំរអិលតូចបំផុត (SA) ដើម្បីសម្រេចបាននូវប្រសិទ្ធភាពប្រឆាំងនឹងការបំប្លែងជីវឧស្ម័ន ការស្កែនមីក្រូទស្សន៍អេឡិចត្រុង (SEM) និងគូអាតូមត្រូវបានប្រើដើម្បីអនុវត្តពេលវេលាឆ្លាក់ HF ខុសៗគ្នា (0, 3)។, 15 និង 60 នាទី) Force Microscope (AFM) (រូបភាព 2B) ។រូបភាព SEM និង AFM បង្ហាញថាបន្ទាប់ពីរយៈពេលខ្លីនៃការ etching (3 នាទីនៃការ etching) ស្រទាប់ខាងក្រោមទទេបានបង្កើតជាមាត្រដ្ឋាន nano-roughness មិនស្មើគ្នា។ភាពរដុបលើផ្ទៃផ្លាស់ប្តូរជាមួយនឹងពេលវេលាឆ្លាក់ (រូបភាព S3)។ខ្សែកោងប្រែប្រួលតាមពេលវេលាបង្ហាញថា ភាពរដុបលើផ្ទៃបន្តកើនឡើង និងឈានដល់កម្រិតកំពូលនៅ 15 នាទីនៃការឆ្លាក់ ហើយបន្ទាប់មកមានតែការថយចុះបន្តិចនៃតម្លៃរដុបប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានសង្កេតឃើញនៅ 30 នាទីនៃការឆ្លាក់។នៅចំណុចនេះ ភាពរដុបកម្រិតណាណូត្រូវបានលុបចេញ ខណៈពេលដែលភាពរដុបកម្រិតមីក្រូមានការវិវឌ្ឍន៍យ៉ាងខ្លាំងក្លា ដែលធ្វើអោយភាពរដុបផ្លាស់ប្តូរកាន់តែមានស្ថេរភាព។បន្ទាប់ពីការ etching អស់រយៈពេលជាង 30 នាទី ការកើនឡើងបន្ថែមទៀតនៃភាពរដុបត្រូវបានគេសង្កេតឃើញ ដែលត្រូវបានពន្យល់យ៉ាងលម្អិតដូចខាងក្រោម: SS ត្រូវបានផ្សំឡើងពីដែក យ៉ាន់ស្ព័រជាមួយធាតុរួមមាន ដែក ក្រូមីញ៉ូម នីកែល ម៉ូលីបដិន និងធាតុជាច្រើនទៀត។ក្នុងចំណោមធាតុទាំងនេះ ជាតិដែក ក្រូមីញ៉ូម និងម៉ូលីបដិន ដើរតួយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការបង្កើតភាពរដុបខ្នាតមីក្រូ/ណាណូ នៅលើ SS ដោយការឆ្លាក់ HF ។នៅដំណាក់កាលដំបូងនៃការច្រេះ ដែក និងក្រូមីញ៉ូមត្រូវបានរលួយជាចម្បង ពីព្រោះម៉ូលីបដិនមានភាពធន់ទ្រាំនឹងការច្រេះខ្ពស់ជាងម៉ូលីបដិន។នៅពេលដែល etching រីកចម្រើន ដំណោះស្រាយ etching ឈានដល់ oversaturation ក្នុងតំបន់ បង្កើតជា fluorides និង oxides ដែលបណ្តាលមកពី etching ។ហ្វ្លុយអូរីត និងអុកស៊ីដ precipitate ហើយនៅទីបំផុតដាក់លើផ្ទៃវិញ បង្កើតជាភាពរដុបលើផ្ទៃក្នុងចន្លោះមីក្រូ/ណាណូ (31)។ភាពរដុបកម្រិតមីក្រូ/ណាណូនេះដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងលក្ខណៈសម្បត្តិព្យាបាលដោយខ្លួនឯងរបស់ LOIS ។ផ្ទៃមាត្រដ្ឋានទ្វេបង្កើតផលរួម បង្កើនកម្លាំង capillary យ៉ាងខ្លាំង។បាតុភូតនេះអនុញ្ញាតឱ្យទឹករំអិលជ្រាបចូលទៅក្នុងផ្ទៃប្រកបដោយស្ថេរភាព និងរួមចំណែកដល់លក្ខណៈសម្បត្តិព្យាបាលដោយខ្លួនឯង (35) ។ការបង្កើតភាពរដុបគឺអាស្រ័យលើពេលវេលា etching ។នៅក្រោម 10 នាទីនៃការ etching ផ្ទៃមានត្រឹមតែ nano-scale roughness ដែលមិនគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីផ្ទុកប្រេងរំអិលគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីឱ្យមាន biofouling resistance (36) ។ម៉្យាងវិញទៀត ប្រសិនបើពេលវេលាឆ្លាក់លើសពី 30 នាទី ភាពរដុបនៃមាត្រដ្ឋានណាណូដែលបង្កើតឡើងដោយការផ្លាស់ប្តូរជាតិដែក និងក្រូមីញ៉ូមនឹងរលាយបាត់ ហើយមានតែភាពរដុបនៃខ្នាតមីក្រូប៉ុណ្ណោះនឹងនៅតែមានដោយសារម៉ូលីបដិន។ផ្ទៃដែលឆ្លាក់លើសនេះ ខ្វះភាពរដុបក្នុងមាត្រដ្ឋានណាណូ និងបាត់បង់ប្រសិទ្ធភាពរួមនៃភាពរដុបពីរដំណាក់កាល ដែលជះឥទ្ធិពលអវិជ្ជមានដល់លក្ខណៈនៃការព្យាបាលដោយខ្លួនឯងនៃ LOIS ។ការវាស់វែង SA ត្រូវបានអនុវត្តនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមដែលមានពេលវេលាឆ្លាក់ខុសៗគ្នា ដើម្បីបញ្ជាក់ពីប្រសិទ្ធភាពប្រឆាំងនឹងការប្រេះ។ប្រភេទផ្សេងៗនៃវត្ថុរាវត្រូវបានជ្រើសរើសដោយផ្អែកលើ viscosity និងថាមពលលើផ្ទៃ រួមទាំងទឹក deionized (DI) ឈាម ethylene glycol (EG) អេតាណុល (EtOH) និង hexadecane (HD) (រូបភាព S4) ។គំរូឆ្លាក់ខុសពេលវេលាបង្ហាញថា សម្រាប់វត្ថុរាវផ្សេងៗដែលមានថាមពល និង viscosity នៃផ្ទៃផ្សេងគ្នា SA នៃ LOIS បន្ទាប់ពី 15 នាទីនៃការ etching គឺទាបបំផុត។ដូច្នេះ LOIS ត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរក្នុងការឆ្លាក់រយៈពេល 15 នាទីដើម្បីបង្កើតជា micron និង nano-scale roughness ដែលស័ក្តិសមសម្រាប់ការថែរក្សាយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាពនូវភាពធន់នៃទឹករំអិល និងលក្ខណៈសម្បត្តិប្រឆាំងនឹងការប្រឡាក់ដ៏ល្អឥតខ្ចោះ។
(ក) ដ្យាក្រាមគ្រោងការណ៍នៃដំណើរការផលិតបួនជំហាននៃ LOIS ។ធាតុបញ្ចូលបង្ហាញ SAM ដែលបង្កើតឡើងនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម។(ខ) រូបភាព SEM និង AFM ដែលប្រើដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពរចនាសម្ព័ន្ធមីក្រូ/ណាណូនៃស្រទាប់ខាងក្រោមនៅក្រោមពេលវេលាឆ្លាក់ខុសៗគ្នា។កាំរស្មីអ៊ិច photoelectron spectroscopy (XPS) វិសាលគមនៃ (C) Cr2p និង (D) F1s បន្ទាប់ពីការឆ្លងកាត់ផ្ទៃ និងថ្នាំកូត SAM ។អូ, ឯកតាបំពាន។(ង) រូបភាពតំណាងនៃដំណក់ទឹកនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមទទេ ឆ្លាក់ SHP និង LOIS ។(F) មុំទំនាក់ទំនង (CA) និងការវាស់វែង SA នៃអង្គធាតុរាវដែលមានភាពតានតឹងផ្ទៃផ្សេងគ្នានៅលើ SHP និង LOIS ។ទិន្នន័យត្រូវបានបង្ហាញជាមធ្យម ± SD ។
បន្ទាប់មក ដើម្បីបញ្ជាក់ពីការផ្លាស់ប្តូរនៃលក្ខណៈសម្បត្តិគីមីនៃផ្ទៃ កាំរស្មីអ៊ិច photoelectron spectroscopy (XPS) ត្រូវបានប្រើដើម្បីសិក្សាការផ្លាស់ប្តូរសមាសភាពគីមីនៃផ្ទៃស្រទាប់ខាងក្រោមបន្ទាប់ពីថ្នាំកូតផ្ទៃនីមួយៗ។រូបភាពទី 2C បង្ហាញលទ្ធផលរង្វាស់ XPS នៃផ្ទៃឆ្លាក់ HF និងផ្ទៃដែលត្រូវបានព្យាបាល HNO 3 ។កំពូលភ្នំសំខាន់ពីរនៅ 587.3 និង 577.7 eV អាចត្រូវបានសន្មតថាជាចំណង Cr-O ដែលមាននៅក្នុងស្រទាប់អុកស៊ីដក្រូមីញ៉ូម ដែលជាភាពខុសគ្នាសំខាន់ពីផ្ទៃឆ្លាក់ HF ។នេះបណ្តាលមកពីការទទួលទានជាតិដែក និងក្រូមីញ៉ូមហ្វ្លុយអូរីលើផ្ទៃដោយ HNO3 ។ការ etching ដែលមានមូលដ្ឋានលើ HNO3 អនុញ្ញាតឱ្យ chromium បង្កើតស្រទាប់អុកស៊ីតកម្មនៅលើផ្ទៃ ដែលធ្វើឱ្យ SS etched មានភាពធន់នឹងការ corrosion ម្តងទៀត។នៅក្នុងរូបភាពទី 2D, XPS spectra ត្រូវបានគេទទួលបានដើម្បីបញ្ជាក់ថាស៊ីលីនដែលមានមូលដ្ឋានលើ fluorocarbon ត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅលើផ្ទៃបន្ទាប់ពីការស្រោប SAM ដែលមានសារធាតុរាវខ្ពស់ខ្លាំងសូម្បីតែសម្រាប់ EG, ឈាម និង EtOH ។ថ្នាំកូត SAM ត្រូវបានបញ្ចប់ដោយប្រតិកម្មក្រុមមុខងារ silane ជាមួយនឹងក្រុម hydroxyl ដែលបង្កើតឡើងដោយការព្យាបាលប្លាស្មា។ជាលទ្ធផលការកើនឡើងគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៅក្នុងកំពូល CF2 និង CF3 ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញ។ថាមពលភ្ជាប់រវាង 286 និង 296 eV បង្ហាញថាការកែប្រែគីមីត្រូវបានបញ្ចប់ដោយជោគជ័យដោយថ្នាំកូត SAM ។SHP បង្ហាញពីកំពូល CF2 (290.1 ​​​​eV) និង CF3 (293.3 eV) ដែលមានទំហំធំដែលបណ្តាលមកពីស៊ីលីនដែលមានមូលដ្ឋានលើ fluorocarbon ដែលបង្កើតឡើងនៅលើផ្ទៃ។រូបភាពទី 2E បង្ហាញរូបភាពអុបទិកតំណាងនៃការវាស់វែងមុំទំនាក់ទំនង (CA) សម្រាប់ក្រុមផ្សេងគ្នានៃទឹក deionized ដែលមានទំនាក់ទំនងជាមួយទទេ, etched, SHP និង LOIS ។រូបភាពទាំងនេះបង្ហាញថាផ្ទៃដែលឆ្លាក់ក្លាយទៅជាអ៊ីដ្រូហ្វីលីកដោយសារតែរចនាសម្ព័ន្ធមីក្រូ/ណាណូដែលបង្កើតឡើងដោយការឆ្លាក់គីមី ដូច្នេះទឹកដែលដេអ៊ីយ៉ូដត្រូវបានស្រូបចូលទៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធ។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នៅពេលដែលស្រទាប់ខាងក្រោមត្រូវបានស្រោបដោយ SAM ស្រទាប់ខាងក្រោមបង្ហាញពីការជ្រាបទឹកខ្លាំង ដូច្នេះ SHP ផ្ទៃត្រូវបានបង្កើតឡើង ហើយផ្ទៃទំនាក់ទំនងរវាងទឹក និងផ្ទៃគឺតូច។ទីបំផុតការថយចុះនៃ CA ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅក្នុង LOIS ដែលអាចត្រូវបានកំណត់គុណលក្ខណៈនៃការជ្រៀតចូលនៃប្រេងរំអិលទៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធមីក្រូ ដោយហេតុនេះបង្កើនតំបន់ទំនាក់ទំនង។ដើម្បីបញ្ជាក់ថាផ្ទៃខាងលើមានលក្ខណៈសម្បត្តិជ្រាបទឹកបានល្អ និងមិនមានសារធាតុស្អិត LOIS ត្រូវបានប្រៀបធៀបជាមួយនឹងស្រទាប់ខាងក្រោម SHP ដោយវាស់ CA និង SA ដោយប្រើវត្ថុរាវផ្សេងៗ (រូបភាពទី 2F)។ប្រភេទផ្សេងៗនៃវត្ថុរាវត្រូវបានជ្រើសរើសដោយផ្អែកលើ viscosity និងថាមពលលើផ្ទៃ រួមទាំងទឹក deionized, ឈាម, EG, EtOH និង HD (រូបភាព S4)។លទ្ធផលរង្វាស់ CA បង្ហាញថានៅពេលដែល CA ទំនោរទៅ HD តម្លៃកាត់បន្ថយ CA ដែល CA មានថាមពលផ្ទៃទាបបំផុត។លើសពីនេះទៀត LOIS នៃ CA ទាំងមូលគឺទាប។ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ការវាស់វែង SA បង្ហាញពីបាតុភូតខុសគ្នាទាំងស្រុង។លើកលែងតែទឹកអ៊ីយ៉ូដ វត្ថុរាវទាំងអស់នៅជាប់នឹងស្រទាប់ខាងក្រោម SHP ដោយមិនរអិល។ម៉្យាងវិញទៀត LOIS បង្ហាញពី SA ទាបខ្លាំង ដែលនៅពេលដែលវត្ថុរាវទាំងអស់ត្រូវបានផ្អៀងនៅមុំទាបជាង 10° ទៅ 15° នោះអង្គធាតុរាវទាំងអស់នឹងរលត់ទៅវិញ។នេះបង្ហាញយ៉ាងខ្លាំងថាភាពមិនស្អិតរបស់ LOIS គឺប្រសើរជាងផ្ទៃ SHP ។លើសពីនេះ ថ្នាំកូត LOIS ក៏ត្រូវបានអនុវត្តចំពោះប្រភេទផ្សេងៗនៃសម្ភារៈរួមមាន ទីតានីញ៉ូម (Ti) ប៉ូលីហ្វេនីលស៊ុលហ្វូន (PPSU) ប៉ូលីអុកស៊ីមេទីលីន (POM) ប៉ូលីអេធើរ ខេតូន (PEEK) និងប៉ូលីម៊ែរដែលអាចស្រូបយកបាន (PLGA) ពួកវាជាវត្ថុធាតុដើមដែលអាចផ្សាំបាន (រូបភាព ស៥))។រូបភាពបន្តបន្ទាប់គ្នានៃដំណក់ទឹកនៅលើសម្ភារៈដែលត្រូវបានព្យាបាលដោយ LOIS បង្ហាញថា លក្ខណៈសម្បត្តិប្រឆាំងនឹងការបំភាយជីវជាតិរបស់ LOIS គឺដូចគ្នានៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមទាំងអស់។លើសពីនេះទៀតលទ្ធផលនៃការវាស់វែងនៃ CA និង SA បង្ហាញថាលក្ខណៈសម្បត្តិមិនស្អិតរបស់ LOIS អាចត្រូវបានអនុវត្តទៅវត្ថុធាតុផ្សេងទៀត។
ដើម្បីបញ្ជាក់ពីលក្ខណៈសម្បត្តិប្រឆាំងនឹងការប្រេះស្រាំរបស់ LOIS ប្រភេទផ្សេងៗនៃស្រទាប់ខាងក្រោម (រួមទាំងទទេ ឆ្លាក់ SHP និង LOIS) ត្រូវបាន incubated ជាមួយ Pseudomonas aeruginosa និង MRSA ។បាក់តេរីទាំងពីរនេះត្រូវបានជ្រើសរើសជាបាក់តេរីមន្ទីរពេទ្យតំណាង ដែលអាចនាំទៅដល់ការបង្កើតជីវហ្វីល ដែលនាំទៅដល់ SSI (37)។រូបភាពទី 3 (A និង B) បង្ហាញពីរូបភាពមីក្រូទស្សន៍ fluorescence និងលទ្ធផលរង្វាស់នៃអង្គភាពបង្កើតអាណានិគម (CFU) នៃស្រទាប់ខាងក្រោម incubated នៅក្នុងការព្យួរបាក់តេរីសម្រាប់រយៈពេលខ្លី (12 ម៉ោង) និងរយៈពេលវែង (72 ម៉ោង) រៀងគ្នា។ក្នុងរយៈពេលដ៏ខ្លី បាក់តេរីនឹងបង្កើតជាចង្កោម និងលូតលាស់ក្នុងទំហំ គ្របខ្លួនជាមួយនឹងសារធាតុដែលស្រដៀងនឹងស្លស និងការពារការយកចេញរបស់វា។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ក្នុងអំឡុងពេលភ្ញាស់រយៈពេល 72 ម៉ោង បាក់តេរីនឹងមានភាពចាស់ទុំ ហើយងាយនឹងបែកខ្ញែកដើម្បីបង្កើតជាអាណានិគម ឬចង្កោមបន្ថែមទៀត។ដូច្នេះ គេអាចចាត់ទុកថា ការភ្ញាស់រយៈពេល 72 ម៉ោង គឺមានរយៈពេលវែង និងជាពេលវេលាភ្ញាស់ដ៏សមស្របដើម្បីបង្កើតជាជីវហ្វីលដ៏រឹងមាំនៅលើផ្ទៃ (38) ។ក្នុងរយៈពេលដ៏ខ្លី ផ្ទៃឆ្លាក់ និងផ្ទៃនៃ SHP បង្ហាញពីភាពស្អិតរបស់បាក់តេរី ដែលត្រូវបានកាត់បន្ថយប្រហែល 25% ទៅ 50% បើប្រៀបធៀបទៅនឹងស្រទាប់ខាងក្រោមទទេ។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារតែដំណើរការ និងស្ថេរភាពដ៏ល្អឥតខ្ចោះរបស់វា LOIS មិនបានបង្ហាញពីភាពស្អិតជាប់នៃជីវហ្វីលបាក់តេរីក្នុងរយៈពេលខ្លី និងរយៈពេលវែងនោះទេ។ដ្យាក្រាមគំនូសតាង (រូបភាពទី 3C) ពិពណ៌នាអំពីការពន្យល់អំពីយន្តការប្រឆាំងការបំពុលជីវសាស្រ្តនៃដំណោះស្រាយ SHP និង LOIS ។ការសន្មត់គឺថាស្រទាប់ខាងក្រោម etched ដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិ hydrophilic នឹងមានផ្ទៃធំជាងស្រទាប់ខាងក្រោមទទេ។ដូច្នេះ ការ adhesion បាក់តេរីកាន់តែច្រើននឹងកើតឡើងនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម etched ។ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ បើប្រៀបធៀបជាមួយនឹងស្រទាប់ខាងក្រោមទទេ ស្រទាប់ខាងក្រោមដែលឆ្លាក់មានជីវហ្វីលដែលបង្កើតឡើងនៅលើផ្ទៃខាងលើតិចជាងគួរឱ្យកត់សម្គាល់។នេះគឺដោយសារតែម៉ូលេគុលទឹកភ្ជាប់យ៉ាងរឹងមាំទៅនឹងផ្ទៃ hydrophilic និងដើរតួជាប្រេងរំអិលសម្រាប់ទឹក ដូច្នេះរំខានដល់ការស្អិតរបស់បាក់តេរីក្នុងរយៈពេលខ្លី (39)។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ស្រទាប់នៃម៉ូលេគុលទឹកគឺស្តើងណាស់ ហើយអាចរលាយបាននៅក្នុងការព្យួរបាក់តេរី។ដូច្នេះ​ស្រទាប់​ម៉ូលេគុល​ទឹក​បាត់​អស់​ជា​យូរ​មក​ហើយ​ដែល​នាំ​ឱ្យ​មាន​ការ​ស្អិត​និង​រីក​សាយ​នៃ​បាក់តេរី​យ៉ាង​ទូលំទូលាយ។សម្រាប់ SHP ដោយសារតែលក្ខណៈសម្បត្តិមិនសើមរយៈពេលខ្លីរបស់វា ការស្អិតរបស់បាក់តេរីត្រូវបានរារាំង។ការថយចុះភាពស្អិតរបស់បាក់តេរីអាចត្រូវបានសន្មតថាជាហោប៉ៅខ្យល់ដែលជាប់នៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធស្រទាប់ និងថាមពលផ្ទៃទាប ដោយហេតុនេះកាត់បន្ថយទំនាក់ទំនងរវាងការព្យួរបាក់តេរី និងផ្ទៃ។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការស្អិតរបស់បាក់តេរីយ៉ាងទូលំទូលាយត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅក្នុង SHP ព្រោះវាបាត់បង់លក្ខណៈសម្បត្តិប្រឆាំងនឹងការប្រេះស្រាំអស់រយៈពេលជាយូរ។នេះជាចម្បងដោយសារតែការបាត់ហោប៉ៅខ្យល់ដោយសារតែសម្ពាធសន្ទនីយស្តាទិចនិងការរលាយនៃខ្យល់នៅក្នុងទឹក។នេះជាចម្បងដោយសារតែការបាត់ខ្លួននៃហោប៉ៅខ្យល់ដោយសារតែការរលាយនិងរចនាសម្ព័ន្ធស្រទាប់ដែលផ្តល់នូវផ្ទៃធំជាងសម្រាប់ការ adhesion (27, 40) ។មិនដូចស្រទាប់ខាងក្រោមទាំងពីរនេះដែលមានឥទ្ធិពលសំខាន់លើស្ថេរភាពរយៈពេលវែង ប្រេងរំអិលដែលមាននៅក្នុង LOIS ត្រូវបានចាក់ចូលទៅក្នុងរចនាសម្ព័ន្ធមីក្រូ/ណាណូ ហើយនឹងមិនបាត់សូម្បីតែក្នុងរយៈពេលយូរក៏ដោយ។ប្រេងរំអិលដែលពោរពេញទៅដោយរចនាសម្ព័ន្ធមីក្រូ/ណាណូមានស្ថេរភាពខ្លាំង ហើយត្រូវបានទាក់ទាញយ៉ាងខ្លាំងទៅលើផ្ទៃដោយសារតែទំនាក់ទំនងគីមីខ្ពស់របស់ពួកគេ ដោយហេតុនេះការពារការជាប់ស្អិតរបស់បាក់តេរីក្នុងរយៈពេលយូរ។រូបភាព S6 បង្ហាញរូបភាពមីក្រូទស្សន៍បង្រួមការឆ្លុះបញ្ចាំងនៃស្រទាប់ខាងក្រោមដែលបញ្ចូលប្រេងរំអិលដែលជ្រមុជនៅក្នុងទឹកអំបិលផូស្វាត (PBS) ។រូបភាពបន្តបង្ហាញថាសូម្បីតែបន្ទាប់ពី 120 ម៉ោងនៃការញ័របន្តិច (120 rpm) ស្រទាប់ប្រេងរំអិលនៅលើ LOIS នៅតែមិនផ្លាស់ប្តូរដែលបង្ហាញពីស្ថេរភាពរយៈពេលវែងក្រោមលក្ខខណ្ឌលំហូរ។នេះគឺដោយសារតែភាពស្និទ្ធស្នាលគីមីខ្ពស់រវាងថ្នាំកូត SAM ដែលមានមូលដ្ឋានលើហ្វ្លុយអូរីន និងប្រេងរំអិលដែលមានមូលដ្ឋានលើសារធាតុ perfluorocarbon ដូច្នេះស្រទាប់ប្រេងរំអិលមានស្ថេរភាពអាចបង្កើតបាន។ដូច្នេះ​ការ​អនុវត្ត​ប្រឆាំង​នឹង​ការ​ខូច​ខាត​ត្រូវ​បាន​រក្សា​ទុក។លើសពីនេះទៀតស្រទាប់ខាងក្រោមត្រូវបានធ្វើតេស្តប្រឆាំងនឹងប្រូតេអ៊ីនតំណាង (albumin និង fibrinogen) ដែលមាននៅក្នុងប្លាស្មាកោសិកាដែលទាក់ទងយ៉ាងជិតស្និទ្ធទៅនឹងមុខងារនៃប្រព័ន្ធភាពស៊ាំ (macrophages និង fibroblasts) និងអ្នកដែលទាក់ទងនឹងការបង្កើតឆ្អឹង។មាតិកាកាល់ស្យូមគឺខ្ពស់ណាស់។(រូបភាព 3D, 1 និង 2, និងរូបភាព S7) (41, 42) ។លើសពីនេះទៀតរូបភាពមីក្រូទស្សន៍ fluorescence នៃការធ្វើតេស្ត adhesion សម្រាប់ fibrinogen, albumin និងកាល់ស្យូមបានបង្ហាញពីលក្ខណៈ adhesion ផ្សេងគ្នានៃស្រទាប់ខាងក្រោមគ្នា (រូបភាព S8) ។កំឡុងពេលបង្កើតឆ្អឹង ស្រទាប់ឆ្អឹង និងកាល់ស្យូមដែលទើបបង្កើតថ្មីអាចព័ទ្ធជុំវិញការផ្សាំឆ្អឹង ដែលមិនត្រឹមតែធ្វើឱ្យការដកយកចេញពិបាកប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែក៏អាចបង្កគ្រោះថ្នាក់ដល់អ្នកជំងឺដែលមិននឹកស្មានដល់ក្នុងដំណើរការដកចេញផងដែរ។ដូច្នេះកម្រិតទាបនៃប្រាក់បញ្ញើកាល់ស្យូមនៅលើបន្ទះឆ្អឹង និងវីសគឺមានប្រយោជន៍សម្រាប់ការវះកាត់ឆ្អឹងដែលទាមទារការដកយកចេញនូវផ្ចិត។ដោយផ្អែកលើបរិមាណនៃផ្ទៃដែលបានភ្ជាប់ដោយផ្អែកលើអាំងតង់ស៊ីតេនៃហ្វ្លុយអូរីស និងចំនួនកោសិកា យើងបានបញ្ជាក់ថា LOIS បង្ហាញពីលក្ខណៈសម្បត្តិប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្មដ៏ល្អឥតខ្ចោះសម្រាប់សារធាតុជីវសាស្រ្តទាំងអស់ បើប្រៀបធៀបជាមួយនឹងស្រទាប់ខាងក្រោមផ្សេងទៀត។យោងតាមលទ្ធផលនៃការពិសោធន៍នៅក្នុង vitro សារធាតុ LOIS ប្រឆាំងនឹងមេរោគអាចត្រូវបានអនុវត្តទៅលើការផ្សាំឆ្អឹង ដែលអាចមិនត្រឹមតែរារាំងការឆ្លងមេរោគដែលបណ្តាលមកពីបាក់តេរី biofilm ប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងកាត់បន្ថយការរលាកដែលបណ្តាលមកពីប្រព័ន្ធការពាររាងកាយសកម្មផងដែរ។
(ក) រូបភាពមីក្រូទស្សន៍ហ្វ្លុយអូរីសនៃក្រុមនីមួយៗ (អាក្រាត ឆ្លាក់ SHP និង LOIS) ភ្ញាស់ក្នុង Pseudomonas aeruginosa និង MRSA ព្យួរទុករយៈពេល 12 និង 72 ម៉ោង។(ខ) ចំនួននៃ CFU ដែលប្រកាន់ខ្ជាប់នៃ Pseudomonas aeruginosa និង MRSA នៅលើផ្ទៃនៃក្រុមនីមួយៗ។(គ) ដ្យាក្រាមគំនូសតាងនៃយន្តការប្រឆាំងការបំពុលជីវសាស្រ្តនៃការ etching រយៈពេលខ្លី និងរយៈពេលវែង SHP និង LOIS ។(D) (1) ចំនួននៃ fibroblasts ដែលប្រកាន់ខ្ជាប់ទៅនឹងស្រទាប់ខាងក្រោមនីមួយៗ និងរូបភាពមីក្រូទស្សន៍ fluorescence នៃកោសិកាដែលប្រកាន់ខ្ជាប់ទៅនឹងទទេ និង LOIS ។(2) ការធ្វើតេស្តភាពស្អិតជាប់នៃប្រូតេអ៊ីនដែលទាក់ទងនឹងភាពស៊ាំ អាល់ប៊ុយមីន និងកាល់ស្យូមដែលពាក់ព័ន្ធនឹងដំណើរការព្យាបាលឆ្អឹង (*P<0.05, **P<0.01, ***P<0.001 និង **** P<0.0001)។ns មិនសំខាន់ទេ។
នៅក្នុងករណីនៃភាពតានតឹងប្រមូលផ្តុំដែលមិនអាចជៀសវាងបាន ភាពធន់នៃមេកានិចតែងតែជាបញ្ហាប្រឈមចម្បងសម្រាប់ការអនុវត្តថ្នាំកូតប្រឆាំងនឹងការប្រេះ។វិធីសាស្រ្តជែលប្រឆាំងនឹងទឹកសំអុយប្រពៃណីគឺផ្អែកលើប៉ូលីម័រដែលមានភាពរលាយទឹកទាបនិងភាពផុយស្រួយ។ដូច្នេះ ជាធម្មតាពួកគេងាយនឹងភាពតានតឹងផ្នែកមេកានិចនៅក្នុងកម្មវិធីជីវវេជ្ជសាស្ត្រ។ដូច្នេះ ថ្នាំកូតប្រឆាំងនឹងការពុកផុយជាប់លាប់តាមមេកានិចនៅតែជាបញ្ហាប្រឈមសម្រាប់កម្មវិធីដូចជាការផ្សាំឆ្អឹង (43, 44)។រូបភាពទី 4A(1) បង្ហាញពីភាពតានតឹងចម្បងពីរប្រភេទដែលត្រូវបានអនុវត្តចំពោះការវះកាត់ឆ្អឹង រួមទាំងការកោស (ភាពតានតឹងផ្នែកកាត់) និងការបង្ហាប់ជាមួយនឹងរូបភាពអុបទិកនៃផ្សាំដែលខូចដែលផលិតដោយ forceps ។ឧទាហរណ៍ នៅពេលដែលវីសត្រូវបានរឹតបន្តឹងដោយទួណឺវីស ឬនៅពេលដែលគ្រូពេទ្យវះកាត់កាន់បន្ទះឆ្អឹងយ៉ាងតឹងជាមួយនឹងធ្នាប់ ហើយប្រើកម្លាំងបង្ហាប់ នោះបន្ទះឆ្អឹងប្លាស្ទិកនឹងត្រូវខូចខាត និងកោសទាំងមាត្រដ្ឋានម៉ាក្រូ និងមីក្រូ/ណាណូ (រូបភាព 4A, 2) ។ដើម្បីសាកល្បងថាតើ LOIS ដែលផលិតអាចទប់ទល់នឹងការខូចខាតទាំងនេះក្នុងអំឡុងពេលវះកាត់កែសម្ផស្សដែរឬទេ ការដាក់ nanoindentation ត្រូវបានអនុវត្តដើម្បីប្រៀបធៀបភាពរឹងនៃស្រទាប់ខាងក្រោមទទេ និង LOIS នៅលើមាត្រដ្ឋានមីក្រូ/ណាណូ ដើម្បីសិក្សាពីលក្ខណៈមេកានិចនៃរចនាសម្ព័ន្ធមីក្រូ/ណាណូផលប៉ះពាល់ (រូបភាព 4B)។ដ្យាក្រាមគំនូសតាងបង្ហាញពីឥរិយាបទខូចទ្រង់ទ្រាយផ្សេងគ្នានៃ LOIS ដោយសារតែវត្តមាននៃរចនាសម្ព័ន្ធមីក្រូ/ណាណូ។ខ្សែកោងបំលាស់ទីដោយកម្លាំងត្រូវបានគូរដោយផ្អែកលើលទ្ធផលនៃការកំណត់ nanoindentation (រូបភាព 4C) ។រូបភាពពណ៌ខៀវតំណាងឱ្យស្រទាប់ខាងក្រោមទទេ ដែលបង្ហាញតែការខូចទ្រង់ទ្រាយបន្តិចបន្តួច ដូចដែលបានឃើញដោយជម្រៅចូលបន្ទាត់អតិបរមា 0.26-μm។ម្យ៉ាងវិញទៀត ការកើនឡើងបន្តិចម្តងៗនៃកម្លាំង nanoindentation និងការផ្លាស់ទីលំនៅដែលបានសង្កេតឃើញនៅក្នុង LOIS (ខ្សែកោងក្រហម) អាចបង្ហាញសញ្ញានៃការថយចុះនៃលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិច ដែលបណ្តាលឱ្យមានជម្រៅ nanoindentation 1.61μm។នេះគឺដោយសារតែរចនាសម្ព័ន្ធមីក្រូ/ណាណូដែលមានវត្តមាននៅក្នុង LOIS ផ្តល់នូវកន្លែងរីកចម្រើនកាន់តែជ្រៅសម្រាប់ចុងនៃ nanoindenter ដូច្នេះការខូចទ្រង់ទ្រាយរបស់វាគឺធំជាងស្រទាប់ខាងក្រោមទទេ។Konsta-Gdoutos et al ។(45) ជឿថាដោយសារតែវត្តមាននៃរចនាសម្ព័ន្ធ nanoindentation និង micro/nano roughness នាំឱ្យមានខ្សែកោង nanoindentation មិនទៀងទាត់។តំបន់ដែលមានស្រមោលត្រូវគ្នាទៅនឹងខ្សែកោងខូចទ្រង់ទ្រាយមិនទៀងទាត់ដែលត្រូវបានសន្មតថាជា nanostructure ខណៈពេលដែលតំបន់ដែលមិនមានស្រមោលត្រូវបានសន្មតថាជា microstructure ។ការខូចទ្រង់ទ្រាយនេះអាចបំផ្លាញមីក្រូរចនាសម្ព័ន្ធ/រចនាសម្ព័ន្ធណាណូនៃប្រេងរំអិលដែលកាន់ និងជះឥទ្ធិពលអវិជ្ជមានដល់ដំណើរការប្រឆាំងនឹងការរលួយរបស់វា។ដើម្បីសិក្សាពីផលប៉ះពាល់នៃការខូចខាតលើ LOIS ការខូចខាតដែលមិនអាចជៀសបានចំពោះរចនាសម្ព័ន្ធមីក្រូ/ណាណូត្រូវបានចម្លងនៅក្នុងខ្លួនអំឡុងពេលវះកាត់កែសម្ផស្ស។ដោយប្រើការធ្វើតេស្តភាពស្អិតជាប់ក្នុងឈាម និងប្រូតេអ៊ីន ស្ថេរភាពនៃលក្ខណៈសម្បត្តិប្រឆាំងនឹងការបំភាយជីវជាតិនៃ LOIS បន្ទាប់ពីនៅក្នុង vitro អាចត្រូវបានកំណត់ (រូបភាព 4D) ។ស៊េរីនៃរូបភាពអុបទិកបង្ហាញពីការខូចខាតដែលបានកើតឡើងនៅជិតរន្ធនៃស្រទាប់ខាងក្រោមនីមួយៗ។ការធ្វើតេស្តឈាម adhesion ត្រូវបានអនុវត្តដើម្បីបង្ហាញពីឥទ្ធិពលនៃការខូចខាតមេកានិកលើថ្នាំកូតប្រឆាំងនឹងជីវហ្វូលង (រូបភាព 4E) ។ដូច SHP ដែរ លក្ខណៈសម្បត្តិប្រឆាំងនឹងការប្រេះស្រាំត្រូវបានបាត់បង់ដោយសារតែការខូចខាត ហើយ LOIS បង្ហាញនូវលក្ខណៈសម្បត្តិប្រឆាំងនឹងការប្រេះស្រាំដ៏ល្អឥតខ្ចោះដោយការបណ្តេញឈាម។នេះគឺដោយសារតែថាមពលលើផ្ទៃត្រូវបានជំរុញដោយសកម្មភាព capillary គ្របដណ្តប់តំបន់ដែលខូច លំហូរនៅក្នុងទឹករំអិលដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធ microstructured ស្ដារឡើងវិញនូវលក្ខណៈសម្បត្តិប្រឆាំងនឹង fouling (35) ។និន្នាការដូចគ្នានេះត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅក្នុងការធ្វើតេស្តភាពស្អិតរបស់ប្រូតេអ៊ីនដោយប្រើអាល់ប៊ុមប៊ីន។នៅក្នុងតំបន់ដែលរងការខូចខាត ការស្អិតជាប់នៃប្រូតេអ៊ីនលើផ្ទៃ SHP ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញយ៉ាងទូលំទូលាយ ហើយដោយការវាស់ស្ទង់តំបន់របស់វា វាអាចត្រូវបានគណនាថាជាពាក់កណ្តាលនៃកម្រិត adhesion នៃស្រទាប់ខាងក្រោមទទេ។ម៉្យាងវិញទៀត LOIS រក្សាបាននូវលក្ខណៈសម្បត្តិប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្មរបស់វា ដោយមិនបង្កឱ្យមានភាពស្អិតជាប់ (រូបភាពទី 4, F និង G) ។លើសពីនេះទៀតផ្ទៃនៃវីសត្រូវបានទទួលរងនូវភាពតានតឹងមេកានិចខ្លាំងដូចជាការខួងដូច្នេះយើងបានសិក្សាពីសមត្ថភាពនៃថ្នាំកូត LOIS ដើម្បីឱ្យនៅដដែលនៅលើវីសនៅក្នុង vitro ។រូបភាពទី 4H បង្ហាញរូបភាពអុបទិកនៃវីសផ្សេងៗគ្នា រួមទាំងទទេ SHP និង LOIS ។ចតុកោណកែងពណ៌ក្រហមតំណាងឱ្យតំបន់គោលដៅដែលភាពតានតឹងផ្នែកមេកានិចខ្លាំងកើតឡើងកំឡុងពេលបញ្ចូលឆ្អឹង។ស្រដៀងគ្នាទៅនឹងការធ្វើតេស្តភាពស្អិតជាប់ប្រូតេអ៊ីននៃចាននោះ មីក្រូទស្សន៍ហ្វ្លុយវ៉េសត្រូវបានប្រើដើម្បីបង្ហាញភាពស្អិតជាប់នៃប្រូតេអ៊ីន និងវាស់តំបន់គ្របដណ្តប់ដើម្បីបញ្ជាក់ភាពសុចរិតនៃថ្នាំកូត LOIS ទោះបីជាស្ថិតក្រោមភាពតានតឹងផ្នែកមេកានិចខ្លាំងក៏ដោយ (រូបភាពទី 4, I និង J) ។វីសដែលព្យាបាលដោយ LOIS បង្ហាញប្រសិទ្ធភាពប្រឆាំងនឹងការប្រេះស្រាំបានយ៉ាងល្អ ហើយស្ទើរតែគ្មានប្រូតេអ៊ីនណាមួយជាប់នឹងផ្ទៃនោះទេ។ម៉្យាងវិញទៀត ការស្អិតជាប់នៃប្រូតេអ៊ីនត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅក្នុងវីសទទេ និងវីស SHP ដែលការគ្របដណ្តប់តំបន់នៃវីស SHP គឺមួយភាគបីនៃវីសទទេ។លើសពីនេះ ការផ្សាំឆ្អឹងដែលប្រើសម្រាប់ជួសជុលត្រូវតែរឹងមាំខាងមេកានិច ដើម្បីទប់ទល់នឹងភាពតានតឹងដែលបានអនុវត្តទៅកន្លែងបាក់ឆ្អឹង ដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាព 4K។ដូច្នេះការធ្វើតេស្តពត់កោងត្រូវបានអនុវត្តដើម្បីកំណត់ឥទ្ធិពលនៃការកែប្រែគីមីលើលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិច។លើសពីនេះទៀត នេះត្រូវបានធ្វើដើម្បីរក្សាភាពតានតឹងថេរពីការផ្សាំ។អនុវត្តកម្លាំងមេកានិចបញ្ឈររហូតទាល់តែផ្សាំត្រូវបានបត់យ៉ាងពេញលេញ ហើយទទួលបានខ្សែកោងភាពតានតឹង (រូបភាព 4L, 1) ។លក្ខណៈសម្បត្តិពីរដែលរួមមានម៉ូឌុល និងកម្លាំងបត់បែនរបស់ Young ត្រូវបានប្រៀបធៀបរវាងស្រទាប់ខាងក្រោមទទេ និង LOIS ជាសូចនាករនៃកម្លាំងមេកានិចរបស់ពួកគេ (រូបភាព 4L, 2 និង 3) ។ម៉ូឌុលរបស់ Young បង្ហាញពីសមត្ថភាពរបស់សម្ភារៈដើម្បីទប់ទល់នឹងការផ្លាស់ប្តូរមេកានិច។ម៉ូឌុលរបស់ Young នៃស្រទាប់ខាងក្រោមនីមួយៗគឺ 41.48±1.01 និង 40.06±0.96 GPa រៀងគ្នា។ភាពខុសគ្នាដែលបានសង្កេតគឺប្រហែល 3.4% ។លើសពីនេះទៀតវាត្រូវបានគេរាយការណ៍ថាកម្លាំងពត់កោងដែលកំណត់ភាពរឹងនៃសម្ភារៈគឺ 102.34 ± 1.51 GPa សម្រាប់ស្រទាប់ខាងក្រោមទទេនិង 96.99 ± 0.86 GPa សម្រាប់ SHP ។ស្រទាប់ខាងក្រោមទទេគឺខ្ពស់ជាងប្រហែល 5.3% ។ការថយចុះបន្តិចនៃលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចអាចបណ្តាលមកពីឥទ្ធិពលស្នាមរន្ធ។នៅក្នុងឥទ្ធិពលនៃស្នាមរន្ធ ភាពរដុបនៃមីក្រូ/ណាណូអាចដើរតួជាស្នាមរន្ធដែលនាំទៅដល់ការផ្តោតអារម្មណ៍ស្ត្រេសក្នុងមូលដ្ឋាន និងប៉ះពាល់ដល់លក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចនៃផ្សាំ (46)។ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយផ្អែកលើការពិតដែលថាភាពរឹងនៃឆ្អឹង cortical របស់មនុស្សត្រូវបានគេរាយការណ៍ថាមានចន្លោះពី 7.4 ទៅ 31.6 GPa ហើយម៉ូឌុល LOIS ដែលបានវាស់វែងលើសពីឆ្អឹង cortical របស់មនុស្ស (47) LOIS គឺគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីទ្រទ្រង់ការបាក់ឆ្អឹង និងរួមរបស់វា។ លក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិចត្រូវបានប៉ះពាល់តិចតួចដោយការកែប្រែផ្ទៃ។
(ក) ដ្យាក្រាមគំនូសតាងនៃ (1) ភាពតានតឹងផ្នែកមេកានិចដែលបានអនុវត្តទៅលើការផ្សាំឆ្អឹងអំឡុងពេលប្រតិបត្តិការ និង (2) រូបភាពអុបទិកនៃការផ្សាំឆ្អឹងដែលខូច។(ខ) ដ្យាក្រាមគំនូសតាងនៃការវាស់វែងលក្ខណៈមេកានិចណាណូដោយ nanoindentation និង LOIS លើផ្ទៃទទេ។(C) Nanoindentation force-displacement curve នៃផ្ទៃទទេ និង LOIS ។(ឃ) បន្ទាប់ពីការពិសោធន៍នៅក្នុង vitro ក្លែងធ្វើរូបភាពអុបទិកនៃប្រភេទផ្សេងៗនៃចានឆ្អឹង (ផ្ទៃដែលខូចត្រូវបានបន្លិចដោយចតុកោណកែងក្រហម) ដើម្បីក្លែងធ្វើភាពតានតឹងមេកានិចដែលបណ្តាលមកពីអំឡុងពេលប្រតិបត្តិការ។(ង) ការធ្វើតេស្តភាពស្អិតនៃឈាម និង (F) ការធ្វើតេស្តភាពស្អិតរបស់ប្រូតេអ៊ីននៃក្រុមចានឆ្អឹងដែលខូច។(ឆ) វាស់តំបន់គ្របដណ្តប់នៃប្រូតេអ៊ីនដែលជាប់នឹងចាន។(H) រូបភាពអុបទិកនៃប្រភេទផ្សេងគ្នានៃវីស orthopedic បន្ទាប់ពីការពិសោធន៍ in vitro ។(I) ការធ្វើតេស្តភាពស្អិតរបស់ប្រូតេអ៊ីន ដើម្បីសិក្សាពីភាពសុចរិតនៃថ្នាំកូតផ្សេងៗ។(J) វាស់តំបន់គ្របដណ្តប់នៃប្រូតេអ៊ីនដែលជាប់នឹងវីស។(K) ចលនារបស់ទន្សាយមានបំណងបង្កើតភាពតានតឹងថេរលើឆ្អឹងដែលបាក់។(L) (1) លទ្ធផលតេស្តពត់ និងរូបភាពអុបទិក មុន និងក្រោយពត់។ភាពខុសគ្នានៅក្នុង (2) ម៉ូឌុលរបស់ Young និង (3) កម្លាំងពត់កោងរវាង implant ទទេ និង SHP ។ទិន្នន័យត្រូវបានបង្ហាញជាមធ្យម ± SD (*P<0.05, **P<0.01, ***P<0.001 និង ****P<0.0001)។រូបភាព៖ Kyomin Chae, សាកលវិទ្យាល័យ Yonsei ។
នៅក្នុងស្ថានភាពគ្លីនិក ទំនាក់ទំនងបាក់តេរីភាគច្រើនជាមួយសម្ភារៈជីវសាស្រ្ត និងកន្លែងរបួសកើតចេញពីជីវហ្វីលដែលមានភាពចាស់ទុំ (48)។ដូច្នេះ មជ្ឈមណ្ឌលគ្រប់គ្រង និងការពារជំងឺរបស់សហរដ្ឋអាមេរិកបានប៉ាន់ប្រមាណថា 65% នៃការឆ្លងមេរោគរបស់មនុស្សទាំងអស់គឺទាក់ទងទៅនឹងជីវហ្វីល (49)។ក្នុងករណីនេះ វាចាំបាច់ក្នុងការផ្តល់នូវការរចនាពិសោធន៍នៅក្នុង vivo ដែលផ្តល់នូវការបង្កើត biofilm ជាប់លាប់នៅលើផ្ទៃនៃការផ្សាំ។ដូច្នេះហើយ យើងបានបង្កើតគំរូបាក់ឆ្អឹងទន្សាយ ដែលការផ្សាំឆ្អឹងត្រូវបានបង្កាត់ជាមុនដោយការព្យួរបាក់តេរី ហើយបន្ទាប់មកយកទៅផ្សាំក្នុងឆ្អឹងជំនីទន្សាយ ដើម្បីសិក្សាពីលក្ខណៈសម្បត្តិប្រឆាំងនឹងការប្រេះស្រាំរបស់ LOIS នៅក្នុង vivo។ដោយសារតែការពិតសំខាន់ៗចំនួនបីខាងក្រោម ការបង្ករោគដោយបាក់តេរីត្រូវបានបង្កឡើងដោយវប្បធម៌មុន ជាជាងការចាក់ដោយផ្ទាល់ទៅលើការព្យួរបាក់តេរី៖ (i) ប្រព័ន្ធភាពស៊ាំរបស់ទន្សាយគឺខ្លាំងជាងធម្មជាតិរបស់មនុស្ស។ដូច្នេះ ការ​ចាក់​ថ្នាំ​ព្យួរ​បាក់តេរី និង​បាក់តេរី Planktonic គឺ​អាច​ធ្វើ​ទៅ​បាន វា​មិន​មាន​ឥទ្ធិពល​លើ​ការ​បង្កើត​ជីវហ្វីល​ទេ។(ii) បាក់តេរី Planktonic គឺងាយនឹងទទួលថ្នាំអង់ទីប៊ីយោទិច ហើយជាធម្មតាថ្នាំអង់ទីប៊ីយោទិចត្រូវបានប្រើបន្ទាប់ពីការវះកាត់។ទីបំផុត (iii) ការព្យួរបាក់តេរី planktonic អាចត្រូវបានពនរដោយសារធាតុរាវរាងកាយរបស់សត្វ (50) ។តាមរយៈការបណ្តុះកូនមុនការផ្សាំនៅក្នុងកន្លែងព្យួរបាក់តេរីមុនពេលដាក់បញ្ចូល យើងអាចសិក្សាឱ្យបានហ្មត់ចត់អំពីផលប៉ះពាល់ដ៏គ្រោះថ្នាក់នៃការឆ្លងបាក់តេរី និងប្រតិកម្មរាងកាយបរទេស (FBR) លើដំណើរការព្យាបាលឆ្អឹង។ទន្សាយត្រូវបានបូជាក្នុងរយៈពេល 4 សប្តាហ៍បន្ទាប់ពីការផ្សាំ ពីព្រោះការបញ្ចូល osseointegration ចាំបាច់សម្រាប់ដំណើរការព្យាបាលឆ្អឹងនឹងត្រូវបានបញ្ចប់ក្នុងរយៈពេល 4 សប្តាហ៍។បន្ទាប់​មក​ការ​ផ្សាំ​ត្រូវ​បាន​យក​ចេញ​ពី​ទន្សាយ​សម្រាប់​ការ​សិក្សា​នៅ​ខាង​ក្រោម។រូបភាពទី 5A បង្ហាញពីយន្តការរីកសាយនៃបាក់តេរី។ការដាក់បញ្ចូលឆ្អឹងដែលឆ្លងមេរោគត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងខ្លួន។ជាលទ្ធផលនៃការបង្កកំណើតជាមុនក្នុងការព្យួរបាក់តេរី សត្វទន្សាយប្រាំមួយក្បាលក្នុងចំណោមសត្វទាំងប្រាំមួយដែលត្រូវបានផ្សាំជាមួយការផ្សាំអាក្រាតត្រូវបានឆ្លងមេរោគ ខណៈដែលសត្វទន្សាយណាមួយដែលបានផ្សាំជាមួយការផ្សាំដែលត្រូវបានព្យាបាលដោយ LOIS ត្រូវបានឆ្លងមេរោគ។ការឆ្លងបាក់តេរីដំណើរការជាបីជំហាន រួមមាន ការលូតលាស់ ភាពចាស់ទុំ និងការបែកខ្ញែក (51)។ទីមួយ បាក់តេរីដែលភ្ជាប់មកជាមួយបន្តពូជ និងលូតលាស់លើផ្ទៃ ហើយបន្ទាប់មកបាក់តេរីបង្កើតជា biofilm នៅពេលដែលពួកវាបញ្ចេញសារធាតុ polymer (EPS) អាមីឡូអ៊ីត និងឌីអេនអេក្រៅកោសិកា។Biofilm មិនត្រឹមតែរំខានដល់ការជ្រៀតចូលនៃថ្នាំអង់ទីប៊ីយោទិចប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងជំរុញការប្រមូលផ្តុំអង់ស៊ីមដែលបំផ្លាញអង់ទីប៊ីយ៉ូទិក (ដូចជា β-lactamase) (52) ផងដែរ។ទីបំផុត ជីវហ្វីលនេះ សាយភាយបាក់តេរីចាស់ទុំទៅក្នុងជាលិកាជុំវិញ។ដូច្នេះការឆ្លងកើតឡើង។លើសពីនេះទៀតនៅពេលដែលរាងកាយបរទេសចូលទៅក្នុងខ្លួនការឆ្លងដែលអាចបង្កឱ្យមានការឆ្លើយតបនៃប្រព័ន្ធភាពស៊ាំខ្លាំងអាចបណ្តាលឱ្យរលាកធ្ងន់ធ្ងរការឈឺចាប់និងការថយចុះនៃភាពស៊ាំ។រូបភាពទី 5B ផ្តល់នូវទិដ្ឋភាពទូទៅនៃ FBR ដែលបង្កឡើងដោយការដាក់បញ្ចូលនៃសរីរាង្គឆ្អឹងជាជាងការឆ្លើយតបនៃប្រព័ន្ធភាពស៊ាំដែលបណ្តាលមកពីការឆ្លងមេរោគបាក់តេរី។ប្រព័ន្ធភាពស៊ាំទទួលស្គាល់ការផ្សាំបញ្ចូលទៅក្នុងរាងកាយបរទេស ហើយបន្ទាប់មកធ្វើឱ្យកោសិកា និងជាលិកាមានប្រតិកម្មដើម្បីរុំព័ទ្ធរាងកាយបរទេស (53) ។នៅដើមដំបូងនៃ FBR ម៉ាទ្រីសផ្គត់ផ្គង់ត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅលើផ្ទៃនៃការផ្សាំ orthopedic ដែលបណ្តាលឱ្យមានការស្រូបយកសារធាតុ fibrinogen ។សារធាតុ fibrinogen adsorbed បន្ទាប់មកបង្កើតជាបណ្តាញ fibrin ក្រាស់ខ្ពស់ដែលជំរុញការភ្ជាប់នៃ leukocytes (54) ។នៅពេលដែលបណ្តាញ fibrin ត្រូវបានបង្កើតឡើងការរលាកស្រួចស្រាវនឹងកើតឡើងដោយសារតែការជ្រៀតចូលនៃនឺត្រុងហ្វាល។នៅក្នុងជំហាននេះ cytokines ជាច្រើនប្រភេទដូចជា tumor necrosis factor-α (TNF-α), interleukin-4 (IL-4) និង IL-β ត្រូវបានបញ្ចេញ ហើយ monocytes ចាប់ផ្តើមជ្រៀតចូលទៅក្នុងកន្លែងផ្សាំ និងបែងចែកទៅជាកោសិកាយក្ស។ភី (41, 55, 56) ។ការកាត់បន្ថយ FBR តែងតែជាបញ្ហាប្រឈមមួយ ពីព្រោះ FBR ច្រើនពេកអាចបណ្តាលឱ្យរលាកស្រួចស្រាវ និងរ៉ាំរ៉ៃ ដែលអាចនាំឱ្យមានផលវិបាកធ្ងន់ធ្ងរ។ដើម្បីវាយតម្លៃផលប៉ះពាល់នៃការឆ្លងមេរោគបាក់តេរីនៅក្នុងជាលិកាជុំវិញការផ្សាំទទេ និង LOIS ការលាបពណ៌ hematoxylin និង eosin (H&E) និង Masson trichrome (MT) ត្រូវបានប្រើប្រាស់។សម្រាប់ទន្សាយដែលផ្សាំជាមួយស្រទាប់ខាងក្រោមទទេ ការឆ្លងបាក់តេរីធ្ងន់ធ្ងរបានរីកចម្រើន ហើយស្លាយជាលិកា H&E បង្ហាញយ៉ាងច្បាស់ថាមានអាប់ស និងដុំសាច់ដែលបណ្តាលមកពីការរលាក។ម៉្យាងវិញទៀត ផ្ទៃប្រឆាំងអុកស៊ីតកម្មដ៏ខ្លាំង LOIS រារាំងការស្អិតរបស់បាក់តេរី ដូច្នេះហើយវាមិនបង្ហាញសញ្ញានៃការឆ្លងមេរោគ និងកាត់បន្ថយការរលាក (រូបភាព 5C)។លទ្ធផលនៃការស្នាមប្រឡាក់ MT បានបង្ហាញពីនិន្នាការដូចគ្នា។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ស្នាមប្រឡាក់ MT ក៏បានបង្ហាញពីការហើមនៅក្នុងទន្សាយដែលផ្សាំជាមួយ LOIS ដែលបង្ហាញថាការងើបឡើងវិញជិតនឹងកើតឡើង (រូបភាព 5D) ។ដើម្បីសិក្សាពីកម្រិតនៃការឆ្លើយតបនៃប្រព័ន្ធភាពស៊ាំ ស្នាមប្រឡាក់ immunohistochemical (IHC) ត្រូវបានអនុវត្តដោយប្រើ cytokines TNF-α និង IL-6 ដែលទាក់ទងនឹងការឆ្លើយតបនៃប្រព័ន្ធភាពស៊ាំ។ការផ្សាំអវិជ្ជមានអាក្រាតដែលមិនត្រូវបានប៉ះពាល់នឹងបាក់តេរីត្រូវបានប្រៀបធៀបជាមួយ LOIS ដែលត្រូវបានប៉ះពាល់នឹងបាក់តេរីប៉ុន្តែមិនឆ្លងដើម្បីសិក្សាពីដំណើរការព្យាបាលក្នុងករណីដែលមិនមានការឆ្លងមេរោគបាក់តេរី។រូបភាព 5E បង្ហាញរូបភាពអុបទិកនៃស្លាយ IHC ដែលបង្ហាញ TNF-α។តំបន់ពណ៌ត្នោតតំណាងឱ្យការឆ្លើយតបនៃប្រព័ន្ធភាពស៊ាំដែលបង្ហាញថាការឆ្លើយតបនៃប្រព័ន្ធភាពស៊ាំនៅក្នុង LOIS ត្រូវបានកាត់បន្ថយបន្តិច។លើសពីនេះទៀតការបញ្ចេញមតិនៃ IL-6 នៅក្នុង LOIS គឺតិចជាងការបញ្ចេញមតិអវិជ្ជមាននៃអាក្រាតដែលគ្មានមេរោគ (រូបភាពទី 5F) ។កន្សោមនៃ cytokine ត្រូវបានគេកំណត់បរិមាណដោយការវាស់ស្ទង់តំបន់នៃស្នាមប្រឡាក់អង្គបដិប្រាណដែលត្រូវគ្នានឹង cytokine (រូបភាព 5G) ។បើប្រៀបធៀបជាមួយទន្សាយដែលប៉ះពាល់នឹងការផ្សាំអវិជ្ជមាន កម្រិតបញ្ចេញមតិរបស់ទន្សាយដែលផ្សាំជាមួយ LOIS គឺទាបជាង ដែលបង្ហាញពីភាពខុសគ្នាដ៏មានអត្ថន័យ។ការថយចុះនៃកន្សោម cytokine បង្ហាញថាលក្ខណៈសម្បត្តិប្រឆាំងនឹងការប្រេះស្រាំដែលមានស្ថេរភាពយូរអង្វែងនៃ LOIS មិនត្រឹមតែទាក់ទងទៅនឹងការទប់ស្កាត់ការឆ្លងបាក់តេរីប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏ទាក់ទងទៅនឹងការថយចុះនៃ FBR ដែលត្រូវបានបង្កឡើងដោយ macrophages ដែលប្រកាន់ខ្ជាប់នូវស្រទាប់ខាងក្រោម (53, ៥៧ , ៥៨)។ដូច្នេះ ការថយចុះនៃការឆ្លើយតបនៃប្រព័ន្ធភាពស៊ាំដោយសារតែលក្ខណៈសម្បត្តិនៃភាពស៊ាំរបស់ LOIS អាចដោះស្រាយផលប៉ះពាល់បន្ទាប់ពីការផ្សាំ ដូចជាការឆ្លើយតបនៃប្រព័ន្ធភាពស៊ាំខ្លាំងពេកបន្ទាប់ពីការវះកាត់កែសម្ផស្ស។
(ក) ដ្យាក្រាមគំនូសតាងនៃយន្តការនៃការបង្កើត biofilm និងការរីករាលដាលនៅលើផ្ទៃនៃ orthopedic implant ដែលមានមេរោគ។eDNA, DNA ក្រៅកោសិកា។(ខ) ដ្យាក្រាមគំនូសតាងនៃការឆ្លើយតបនៃប្រព័ន្ធភាពស៊ាំបន្ទាប់ពីការបញ្ចូល orthopedic implant ។(C) ស្នាមប្រឡាក់ H&E និង (D) ស្នាមប្រឡាក់ MT នៃជាលិកាជុំវិញនៃការផ្សាំ orthopedic ជាមួយនឹងភាពវិជ្ជមានទទេ និង LOIS ។IHC នៃ cytokines ដែលទាក់ទងនឹងភាពស៊ាំ (E) TNF-α និង (F) IL-6 គឺជារូបភាពប្រឡាក់នៃទន្សាយអាក្រាត-អវិជ្ជមាន និង LOIS-implanted ។(G) បរិមាណនៃការបញ្ចេញ cytokine ដោយការវាស់វែងគ្របដណ្តប់តំបន់ (** P <0.01) ។
ភាពឆបគ្នានៃជីវសាស្រ្តនៃ LOIS និងឥទ្ធិពលរបស់វាទៅលើដំណើរការព្យាបាលឆ្អឹងត្រូវបានពិនិត្យនៅក្នុង vivo ដោយប្រើរូបភាពរោគវិនិច្ឆ័យ [x-ray and micro-computed tomography (CT)] និង osteoclast IHC ។រូបភាពទី 6A បង្ហាញពីដំណើរការព្យាបាលឆ្អឹងដែលពាក់ព័ន្ធនឹងដំណាក់កាលបីផ្សេងគ្នា៖ ការរលាក ការជួសជុល និងការជួសជុល។នៅពេលដែលការបាក់ឆ្អឹងកើតឡើង កោសិការលាក និង fibroblasts នឹងជ្រាបចូលទៅក្នុងឆ្អឹងដែលបាក់ហើយចាប់ផ្តើមលូតលាស់ទៅក្នុងជាលិកាសរសៃឈាម។ក្នុង​ដំណាក់កាល​ជួសជុល ជាលិកា​សរសៃឈាម​រីក​រាលដាល​ជិត​កន្លែង​បាក់ឆ្អឹង​។ជាលិកាសរសៃឈាមផ្តល់សារធាតុចិញ្ចឹមសម្រាប់ការបង្កើតឆ្អឹងថ្មីដែលត្រូវបានគេហៅថា callus ។ដំណាក់កាលចុងក្រោយនៃដំណើរការព្យាបាលឆ្អឹងគឺជាដំណាក់កាលកែទម្រង់ ដែលទំហំរបស់ callus ត្រូវបានកាត់បន្ថយទៅជាទំហំឆ្អឹងធម្មតា ដោយមានជំនួយពីការកើនឡើងនៃកម្រិតនៃ osteoclasts ដែលបានធ្វើឱ្យសកម្ម (59) ។ការស្ថាបនាឡើងវិញនូវកន្លែងបាក់ឆ្អឹងបីវិមាត្រ (3D) ត្រូវបានអនុវត្តដោយប្រើការស្កែនមីក្រូ CT ដើម្បីសង្កេតមើលភាពខុសគ្នានៃកម្រិតនៃការបង្កើតកោសិកានៅក្នុងក្រុមនីមួយៗ។សង្កេតមើលផ្នែកឆ្លងកាត់នៃ femur ដើម្បីសង្កេតមើលកម្រាស់នៃ callus ជុំវិញឆ្អឹងដែលបាក់ (រូបភាព 6, B និង C) ។កាំរស្មីអ៊ិចក៏ត្រូវបានគេប្រើដើម្បីពិនិត្យមើលកន្លែងបាក់ឆ្អឹងនៃក្រុមទាំងអស់ជារៀងរាល់សប្តាហ៍ ដើម្បីសង្កេតមើលដំណើរការបង្កើតឆ្អឹងខុសៗគ្នានៅក្នុងក្រុមនីមួយៗ (រូបភាព S9)។ឆ្អឹង Callus និងចាស់ទុំត្រូវបានបង្ហាញជាពណ៌ខៀវ/បៃតង និងភ្លុករៀងៗខ្លួន។ជាលិកាទន់ភាគច្រើនត្រូវបានច្រោះចេញជាមួយនឹងកម្រិតកំណត់ជាមុន។អាក្រាតកាយវិជ្ជមាន និង SHP បានបញ្ជាក់ពីការបង្កើតបរិមាណតិចតួចនៃ callus នៅជុំវិញកន្លែងបាក់ឆ្អឹង។ម្យ៉ាងវិញទៀត ចំណុចអវិជ្ជមានដែលលាតត្រដាងនៃ LOIS និងកន្លែងបាក់ឆ្អឹងត្រូវបានហ៊ុំព័ទ្ធដោយ callus ក្រាស់។រូបភាពមីក្រូ CT បានបង្ហាញថាការបង្កើត callus ត្រូវបានរារាំងដោយការឆ្លងបាក់តេរី និងការរលាកដែលទាក់ទងនឹងការឆ្លងមេរោគ។នេះគឺដោយសារតែប្រព័ន្ធភាពស៊ាំផ្តល់អាទិភាពដល់ការព្យាបាលរបួសដែលបណ្តាលមកពីការរលាកដែលទាក់ទងនឹងការឆ្លងមេរោគ ជាជាងការស្តារឆ្អឹង (60)។ស្នាមប្រឡាក់ IHC និង Tartrate-resistant Acid Phosphatase (TRAP) ត្រូវបានអនុវត្តដើម្បីសង្កេតមើលសកម្មភាព osteoclast និងការស្រូបយកឆ្អឹង (រូបភាព 6D) (61) ។មានតែ osteoclasts ដែលបានធ្វើឱ្យសកម្មមួយចំនួនដែលមានស្នាមប្រឡាក់ពណ៌ស្វាយត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងភាពវិជ្ជមានអាក្រាតកាយ និង SHP ។ម្យ៉ាងវិញទៀត osteoclasts ដែលបានធ្វើឱ្យសកម្មជាច្រើនត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅជិតឆ្អឹងវិជ្ជមាន និងចាស់ទុំនៃ LOIS ។បាតុភូតនេះបង្ហាញថានៅក្នុងវត្តមានរបស់ osteoclasts កោសិកា callus នៅជុំវិញកន្លែងបាក់ឆ្អឹងកំពុងឆ្លងកាត់ដំណើរការកែទម្រង់ដ៏ហិង្សា (62)។បរិមាណឆ្អឹង និងតំបន់បញ្ចេញមតិ osteoclast នៃ callus ត្រូវបានវាស់ដើម្បីប្រៀបធៀបកម្រិតនៃការបង្កើត callus ជុំវិញកន្លែងបាក់ឆ្អឹងក្នុងក្រុមទាំងអស់ ដើម្បីបរិមាណនៃ micro-CT scan និងលទ្ធផល IHC (រូបភាព 6E, 1 និង 2)។ដូចដែលបានរំពឹងទុក ភាពអវិជ្ជមានអាក្រាតកាយ និងការបង្កើត callus នៅក្នុង LOIS គឺខ្ពស់ជាងក្រុមដទៃទៀត ដែលបង្ហាញថាការកែឆ្អឹងវិជ្ជមានបានកើតឡើង (63)។រូបភាព S10 បង្ហាញរូបភាពអុបទិកនៃកន្លែងវះកាត់ លទ្ធផលស្នាមប្រឡាក់ MT នៃជាលិកាដែលប្រមូលបាននៅជិតវីស និងលទ្ធផលស្នាមប្រឡាក់ TRAP បន្លិចចំណុចប្រទាក់វីសឆ្អឹង។នៅក្នុងស្រទាប់ខាងក្រោមទទេ ការបង្កើត callus និង fibrosis ខ្លាំងត្រូវបានគេសង្កេតឃើញ ខណៈពេលដែលការផ្សាំដែលត្រូវបានព្យាបាលដោយ LOIS បានបង្ហាញពីផ្ទៃដែលមិនសូវជាប់ស្អិត។ស្រដៀងគ្នានេះដែរ បើប្រៀបធៀបទៅនឹងអវិជ្ជមានអាក្រាត ដុំសាច់ទាបត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅក្នុងទន្សាយដែលផ្សាំជាមួយ LOIS ដូចដែលបានបង្ហាញដោយព្រួញពណ៌ស។លើសពីនេះ ការហើមរឹង (ព្រួញពណ៌ខៀវ) អាចត្រូវបានសន្មតថាជាលក្ខណៈសម្បត្តិនៃភាពស៊ាំរបស់ LOIS ដែលកាត់បន្ថយការរលាកធ្ងន់ធ្ងរ។ផ្ទៃដែលមិនស្អិតនៅជុំវិញផ្សាំ និងកាត់បន្ថយសរសៃបង្ហាញថាដំណើរការដកយកចេញគឺងាយស្រួលជាង ដែលជាធម្មតាបណ្តាលឱ្យមានការបាក់ឆ្អឹង ឬរលាកផ្សេងៗ។ដំណើរការព្យាបាលឆ្អឹងបន្ទាប់ពីការដកវីសត្រូវបានវាយតម្លៃដោយសកម្មភាព osteoclast ត្រង់ចំណុចប្រទាក់វីសឆ្អឹង។ទាំងឆ្អឹងទទេ និងចំណុចប្រទាក់ LOIS implant បានស្រូបយកកម្រិតស្រដៀងគ្នានៃ osteoclasts ដើម្បីព្យាបាលឆ្អឹងបន្ថែមទៀត ដែលបង្ហាញថាថ្នាំកូត LOIS មិនមានផលប៉ះពាល់អវិជ្ជមានលើការព្យាបាលឆ្អឹង ឬការឆ្លើយតបនឹងប្រព័ន្ធភាពស៊ាំនោះទេ។ដើម្បីបញ្ជាក់ថាការកែប្រែផ្ទៃដែលបានអនុវត្តនៅលើ LOIS មិនរំខានដល់ដំណើរការព្យាបាលឆ្អឹង ការពិនិត្យកាំរស្មីអ៊ិចត្រូវបានប្រើដើម្បីប្រៀបធៀបការព្យាបាលឆ្អឹងរបស់ទន្សាយជាមួយនឹងអ៊ីយ៉ុងអវិជ្ជមានដែលប៉ះពាល់ និងការដាក់បញ្ចូល LOIS រយៈពេល 6 សប្តាហ៍ (រូបភាព 6F) ។លទ្ធផលបានបង្ហាញថាបើប្រៀបធៀបជាមួយនឹងក្រុមវិជ្ជមានអាក្រាតកាយដែលមិនឆ្លងមេរោគ LOIS បានបង្ហាញកម្រិតដូចគ្នានៃការព្យាបាលឆ្អឹង ហើយមិនមានសញ្ញាច្បាស់លាស់នៃការបាក់ឆ្អឹង (បន្ទាត់ osteolysis បន្ត) នៅក្នុងក្រុមទាំងពីរនោះទេ។
(ក) គ្រោងការណ៍នៃដំណើរការព្យាបាលឆ្អឹងបន្ទាប់ពីការបាក់ឆ្អឹង។(ខ) ភាពខុសគ្នានៃកម្រិតនៃការបង្កើត callus នៃក្រុមផ្ទៃនីមួយៗ និង (C) រូបភាពកាត់នៃកន្លែងបាក់ឆ្អឹង។(ឃ) ស្នាមប្រឡាក់ TRAP ដើម្បីមើលឃើញសកម្មភាព osteoclast និងការស្រូបយកឆ្អឹង។ដោយផ្អែកលើសកម្មភាព TRAP ការបង្កើត callus ខាងក្រៅនៃឆ្អឹង cortical ត្រូវបានវិភាគជាបរិមាណដោយ (E) (1) micro-CT និង (2) សកម្មភាព osteoclast ។(F) 6 សប្តាហ៍បន្ទាប់ពីការផ្សាំ រូបភាពកាំរស្មីអ៊ិចនៃឆ្អឹងប្រេះស្រាំនៃចំនុចអវិជ្ជមានដែលបង្ហាញចេញ (រំលេចដោយចតុកោណកែងក្រហម) និង LOIS (រំលេចដោយចតុកោណកែងពណ៌ខៀវ)។ការវិភាគស្ថិតិត្រូវបានអនុវត្តដោយការវិភាគមួយផ្លូវនៃការប្រែប្រួល (ANOVA) ។* P <0.05.** P <0.01.
សរុបមក LOIS ផ្តល់នូវយុទ្ធសាស្រ្តឆ្លងមេរោគបាក់តេរីប្រភេទថ្មី និងថ្នាំកូតការពារភាពស៊ាំសម្រាប់ការផ្សាំឆ្អឹង។ការផ្សាំឆ្អឹងធម្មតាជាមួយនឹងមុខងារ SHP បង្ហាញនូវលក្ខណៈសម្បត្តិប្រឆាំងនឹងបាក់តេរីរយៈពេលខ្លី ប៉ុន្តែមិនអាចរក្សាលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់វាបានយូរនោះទេ។superhydrophobicity នៃស្រទាប់ខាងក្រោមចាប់ពពុះខ្យល់រវាងបាក់តេរី និងស្រទាប់ខាងក្រោម បង្កើតជាហោប៉ៅខ្យល់ ដោយហេតុនេះការពារការឆ្លងបាក់តេរី។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារតែការសាយភាយនៃខ្យល់ ហោប៉ៅខ្យល់ទាំងនេះត្រូវបានដកចេញយ៉ាងងាយស្រួល។ម៉្យាងវិញទៀត LOIS បានបង្ហាញឱ្យឃើញយ៉ាងច្បាស់នូវសមត្ថភាពរបស់វាក្នុងការទប់ស្កាត់ការឆ្លងមេរោគដែលទាក់ទងនឹងជីវហ្វីលដូច្នេះដោយសារតែលក្ខណៈសម្បត្តិប្រឆាំងនឹងការបដិសេធនៃស្រទាប់ប្រេងរំអិលដែលបានចាក់ចូលទៅក្នុងស្រទាប់នៃរចនាសម្ព័ន្ធមីក្រូ/ណាណូ ការរលាកដែលទាក់ទងនឹងការឆ្លងអាចត្រូវបានរារាំង។វិធីសាស្ត្រកំណត់លក្ខណៈផ្សេងៗ រួមទាំងការវាស់វែង SEM, AFM, XPS និង CA ត្រូវបានប្រើ ដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពលក្ខខណ្ឌផលិតកម្ម LOIS ។លើសពីនេះ LOIS ក៏អាចត្រូវបានអនុវត្តចំពោះសម្ភារៈជីវសាស្រ្តផ្សេងៗដែលប្រើជាទូទៅនៅក្នុងឧបករណ៍ជួសជុលឆ្អឹង ដូចជា PLGA, Ti, PE, POM និង PPSU។បន្ទាប់មក LOIS ត្រូវបានធ្វើតេស្តនៅក្នុង vitro ដើម្បីបញ្ជាក់ពីលក្ខណៈសម្បត្តិប្រឆាំងនឹងបាក់តេរី និងសារធាតុជីវសាស្រ្តដែលទាក់ទងទៅនឹងការឆ្លើយតបនៃប្រព័ន្ធភាពស៊ាំ។លទ្ធផលបង្ហាញថា វាមានឥទ្ធិពលប្រឆាំងបាក់តេរី និងប្រឆាំងជីវហ្វូលយ៉ាងល្អឥតខ្ចោះ បើប្រៀបធៀបទៅនឹងការផ្សាំទទេ។លើសពីនេះ LOIS បង្ហាញពីកម្លាំងមេកានិច សូម្បីតែបន្ទាប់ពីអនុវត្តភាពតានតឹងមេកានិច ដែលមិនអាចជៀសបានក្នុងការវះកាត់កែសម្ផស្ស។ដោយសារតែលក្ខណៈសម្បត្តិព្យាបាលដោយខ្លួនឯងនៃប្រេងរំអិលនៅលើផ្ទៃនៃរចនាសម្ព័ន្ធមីក្រូ/ណាណូ LOIS បានរក្សាបានដោយជោគជ័យនូវលក្ខណៈសម្បត្តិប្រឆាំងនឹងការបំពុលជីវសាស្ត្ររបស់វា។ដើម្បីសិក្សាពីភាពឆបគ្នានៃជីវគីមី និងលក្ខណៈសម្បត្តិប្រឆាំងនឹងបាក់តេរីរបស់ LOIS នៅក្នុង vivo LOIS ត្រូវបានផ្សាំចូលទៅក្នុងឆ្អឹងជំនីររយៈពេល 4 សប្តាហ៍។គ្មានការឆ្លងបាក់តេរីត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅក្នុងទន្សាយដែលផ្សាំដោយ LOIS នោះទេ។លើសពីនេះ ការប្រើប្រាស់ IHC បានបង្ហាញពីការថយចុះនៃការឆ្លើយតបនៃប្រព័ន្ធភាពស៊ាំក្នុងតំបន់ ដែលបង្ហាញថា LOIS មិនរារាំងដំណើរការព្យាបាលឆ្អឹងឡើយ។LOIS បង្ហាញលក្ខណៈសម្បត្តិប្រឆាំងនឹងបាក់តេរី និងភាពស៊ាំដ៏ល្អឥតខ្ចោះ ហើយត្រូវបានគេបង្ហាញថាមានប្រសិទ្ធភាពការពារការបង្កើត biofilm មុន និងអំឡុងពេលវះកាត់ឆ្អឹង ជាពិសេសសម្រាប់ការសំយោគឆ្អឹង។ដោយប្រើគំរូនៃការបាក់ឆ្អឹងឆ្អឹងទន្សាយ ឥទ្ធិពលនៃការឆ្លងមេរោគដែលទាក់ទងនឹងជីវហ្វីលលើដំណើរការព្យាបាលឆ្អឹងដែលបណ្តាលមកពីការផ្សាំមុនបង្កកំណើតត្រូវបានសិក្សាយ៉ាងស៊ីជម្រៅ។ជាការសិក្សានាពេលអនាគត គំរូថ្មីនៅក្នុង vivo គឺត្រូវការជាចាំបាច់ ដើម្បីសិក្សាពីការឆ្លងដែលអាចកើតមានបន្ទាប់ពីការផ្សាំ ដើម្បីយល់យ៉ាងពេញលេញ និងការពារការឆ្លងមេរោគដែលទាក់ទងនឹង biofilm ក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការព្យាបាលទាំងមូល។លើសពីនេះទៀត osteoinduction នៅតែជាបញ្ហាប្រឈមដែលមិនអាចដោះស្រាយបាននៅក្នុងការរួមបញ្ចូលជាមួយ LOIS ។ការស្រាវជ្រាវបន្ថែមគឺត្រូវការជាចាំបាច់ដើម្បីបញ្ចូលគ្នានូវភាពស្អិតជាប់ជ្រើសរើសនៃកោសិកា osteoinductive ឬឱសថបង្កើតឡើងវិញជាមួយ LOIS ដើម្បីយកឈ្នះលើបញ្ហាប្រឈម។សរុបមក LOIS តំណាងឱ្យថ្នាំកូត implant orthopedic ដ៏ជោគជ័យ ជាមួយនឹងកម្លាំងមេកានិច និងលក្ខណៈសម្បត្តិប្រឆាំងនឹង biofouling ដ៏ល្អឥតខ្ចោះ ដែលអាចកាត់បន្ថយ SSI និងផលប៉ះពាល់នៃប្រព័ន្ធភាពស៊ាំ។
លាងសម្អាតស្រទាប់ខាងក្រោម 15mm x 15mm x 1mm 304 SS (Dong Kang M-Tech Co., Korea) ក្នុងទឹក acetone, EtOH និង DI រយៈពេល 15 នាទី ដើម្បីលុបភាពកខ្វក់ចេញ។ដើម្បីបង្កើតរចនាសម្ព័ន្ធកម្រិតមីក្រូ/ណាណូលើផ្ទៃ ស្រទាប់ខាងក្រោមដែលបានសម្អាតត្រូវបានជ្រមុជនៅក្នុងដំណោះស្រាយ HF 48% ទៅ 51% (DUKSAN Corp., South Korea) នៅសីតុណ្ហភាព 50°C។ពេលវេលាឆ្លាក់ប្រែប្រួលពី ០ ទៅ ៦០ នាទី។បន្ទាប់មកស្រទាប់ខាងក្រោម etched ត្រូវបានសម្អាតដោយទឹក deionized ហើយដាក់ក្នុងដំណោះស្រាយ 65% HNO3 (Korea DUKSAN Corp.) នៅសីតុណ្ហភាព 50°C រយៈពេល 30 នាទីដើម្បីបង្កើតជាស្រទាប់ chromium oxide passivation លើផ្ទៃ។បន្ទាប់ពី passivation ស្រទាប់ខាងក្រោមត្រូវបានទឹកនាំទៅដោយទឹក deionized និងស្ងួតហួតហែងដើម្បីទទួលបានស្រទាប់ខាងក្រោមដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធស្រទាប់។បន្ទាប់មកស្រទាប់ខាងក្រោមត្រូវបានប៉ះពាល់ទៅនឹងប្លាស្មាអុកស៊ីហ្សែន (100 W, 3 នាទី) ហើយត្រូវបានជ្រមុជភ្លាមៗនៅក្នុងដំណោះស្រាយ 8.88 mM POTS (Sigma-Aldrich, Germany) ក្នុង toluene នៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់រយៈពេល 12 ម៉ោង។បន្ទាប់មក ស្រទាប់ខាងក្រោមដែលស្រោបដោយ POTS ត្រូវបានសម្អាតដោយ EtOH ហើយត្រូវបានកំដៅនៅសីតុណ្ហភាព 150°C រយៈពេល 2 ម៉ោង ដើម្បីទទួលបាន POTS SAM ក្រាស់។បន្ទាប់ពីការស្រោប SAM ស្រទាប់ប្រេងរំអិលត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមដោយប្រើប្រាស់ប្រេងរំអិល perfluoropolyether (Krytox 101; DuPont, USA) ដែលមានបរិមាណផ្ទុក 20 μm/cm 2. មុនពេលប្រើ សូមត្រងទឹករំអិលតាមរយៈតម្រង 0.2 មីក្រូ។យកទឹករំអិលលើសចេញដោយផ្អៀងនៅមុំ 45° រយៈពេល 15 នាទី។ដំណើរការផលិតដូចគ្នានេះត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការផ្សាំឆ្អឹងដែលធ្វើពី 304 SS (បន្ទះចាក់សោ និងវីសចាក់សោរ cortical; Dong Kang M-Tech Co., Korea)។ការ​ផ្សាំ​ឆ្អឹង​ឆ្អឹង​ទាំងអស់​ត្រូវ​បាន​រចនា​ឡើង​ដើម្បី​ឱ្យ​សម​នឹង​ធរណីមាត្រ​នៃ​ឆ្អឹង​ជំនីរ។
សរីរវិទ្យានៃផ្ទៃនៃស្រទាប់ខាងក្រោម និងសរីរាង្គឆ្អឹងត្រូវបានត្រួតពិនិត្យដោយការបំភាយ SEM (Inspect F50, FEI, USA) និង AFM (XE-100, Park Systems, South Korea)។ភាពរដុបលើផ្ទៃ (Ra, Rq) ត្រូវបានវាស់ដោយគុណផ្ទៃនៃ 20 μm ដោយ 20 μm (n=4) ។ប្រព័ន្ធ XPS (PHI 5000 VersaProbe, ULVAC PHI, Japan) ដែលបំពាក់ដោយប្រភពកាំរស្មីអ៊ិច Al Kα ដែលមានទំហំកន្លែង 100μm2 ត្រូវបានប្រើដើម្បីវិភាគសមាសធាតុគីមីលើផ្ទៃ។ប្រព័ន្ធវាស់ស្ទង់ CA ដែលបំពាក់ដោយកាមេរ៉ាថតរូបភាពថាមវន្ត (SmartDrop, FEMTOBIOMED, ​​​​កូរ៉េខាងត្បូង) ត្រូវបានប្រើដើម្បីវាស់ស្ទង់ CA និង SA រាវ។សម្រាប់ការវាស់វែងនីមួយៗ ដំណក់ទឹកពី 6 ទៅ 10 μl (ទឹក deionized, ឈាមសេះ, EG, 30% អេតាណុល និង HD) ត្រូវបានដាក់នៅលើផ្ទៃដើម្បីវាស់ CA ។នៅពេលដែលមុំទំនោរនៃស្រទាប់ខាងក្រោមកើនឡើងក្នុងល្បឿន 2°/s (n=4) SA ត្រូវបានវាស់នៅពេលដែលដំណក់ទឹកធ្លាក់។
Pseudomonas aeruginosa [American Type Culture Collection (ATCC) 27853] និង MRSA (ATCC 25923) ត្រូវបានទិញពី ATCC (Manassas, Virginia, USA) ហើយវប្បធម៌ស្តុកត្រូវបានរក្សាទុកនៅ -80°C ។មុនពេលប្រើ វប្បធម៌ទឹកកកត្រូវបាន incubated នៅក្នុងទំពាំងបាយជូរសណ្តែកសៀង trypsin-thawed (Komed, Korea) នៅសីតុណ្ហភាព 37°C រយៈពេល 18 ម៉ោង ហើយបន្ទាប់មកផ្ទេរពីរដងដើម្បីធ្វើឱ្យវាសកម្ម។បន្ទាប់ពី incubation វប្បធម៌ត្រូវបាន centrifuged នៅ 10,000 rpm រយៈពេល 10 នាទីនៅ 4°C ហើយលាងសម្អាតពីរដងជាមួយនឹងដំណោះស្រាយ PBS (pH 7.3)។បន្ទាប់មកវប្បធម៌ centrifuged ត្រូវបានបង្កាត់នៅលើចាន agar ឈាម (BAP) ។MRSA និង Pseudomonas aeruginosa ត្រូវបានរៀបចំពេញមួយយប់ ហើយត្រូវបានដាំដុះនៅក្នុងទំពាំងបាយជូរ Luria-Bertani ។ការផ្តោតអារម្មណ៍នៃ Pseudomonas aeruginosa និង MRSA នៅក្នុង inoculum ត្រូវបានកំណត់ជាបរិមាណដោយ CFU នៃការព្យួរនៅក្នុងការរំលាយសៀរៀលនៅលើ agar ។បន្ទាប់មក កែតម្រូវកំហាប់បាក់តេរីទៅ 0.5 McFarland standard ដែលស្មើនឹង 108 CFU/ml។បន្ទាប់មកពនឺការព្យួរបាក់តេរីដែលកំពុងដំណើរការ 100 ដងទៅ 106 CFU/ml ។ដើម្បីសាកល្បងលក្ខណៈសម្បត្តិនៃការស្អិតរបស់បាក់តេរី ស្រទាប់ខាងក្រោមត្រូវបានក្រៀវនៅសីតុណ្ហភាព 121°C រយៈពេល 15 នាទីមុនពេលប្រើប្រាស់។បន្ទាប់មកស្រទាប់ខាងក្រោមត្រូវបានផ្ទេរទៅ 25 មីលីលីត្រនៃការព្យួរបាក់តេរីហើយ incubated នៅ 37 ° C ជាមួយនឹងការញ័រខ្លាំង (200 rpm) សម្រាប់រយៈពេល 12 និង 72 ម៉ោង។បន្ទាប់ពីការភ្ញាស់ ស្រទាប់ខាងក្រោមនីមួយៗត្រូវបានយកចេញពីកន្លែងភ្ញាស់ ហើយលាងសម្អាត 3 ដងជាមួយ PBS ដើម្បីកម្ចាត់បាក់តេរីអណ្តែតលើផ្ទៃ។ដើម្បីសង្កេតមើលជីវហ្វីលនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម ជីវហ្វីលត្រូវបានជួសជុលជាមួយនឹងមេតាណុល និងប្រឡាក់ដោយទឹកក្រូច crimidine 1 មីលីលីត្ររយៈពេល 2 នាទី។បន្ទាប់មក មីក្រូទស្សន៍ fluorescence (BX51TR, Olympus, Japan) ត្រូវបានប្រើដើម្បីថតរូបជីវហ្វីលដែលមានស្នាមប្រឡាក់។ដើម្បីកំណត់បរិមាណនៃ biofilm នៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម កោសិកាភ្ជាប់ត្រូវបានបំបែកចេញពីស្រទាប់ខាងក្រោមដោយវិធី bead vortex ដែលត្រូវបានចាត់ទុកថាជាវិធីសាស្រ្តដែលសមស្របបំផុតក្នុងការយកបាក់តេរីដែលភ្ជាប់មកជាមួយ (n = 4)។ដោយប្រើ forceps មាប់មគ យកស្រទាប់ខាងក្រោមចេញពីឧបករណ៍ផ្ទុកលូតលាស់ ហើយប៉ះចានអណ្តូង ដើម្បីយកសារធាតុរាវលើសចេញ។កោសិកាដែលភ្ជាប់ដោយរលុងត្រូវបានយកចេញដោយការលាងពីរដងជាមួយនឹង PBS មាប់មគ។បន្ទាប់មកស្រទាប់ខាងក្រោមនីមួយៗត្រូវបានផ្ទេរទៅបំពង់សាកល្បងមាប់មគដែលមាន 9 មីលីលីត្រនៃប្រូតេអ៊ីន 0.1% ប្រូតេអ៊ីន ept saline (PSW) និង 2 ក្រាមនៃ 20 ទៅ 25 គ្រាប់កញ្ចក់ក្រៀវ (អង្កត់ផ្ចិត 0.4 ទៅ 0.5 ម.ម) ។បន្ទាប់មកវាត្រូវបាន vortexed សម្រាប់រយៈពេល 3 នាទីដើម្បីផ្ដាច់កោសិកាចេញពីគំរូ។បន្ទាប់ពី vortexing ការផ្អាកត្រូវបានពនឺ 10 ដងដោយ 0.1% PSW ហើយបន្ទាប់មក 0.1 មីលីលីត្រនៃសារធាតុរំលាយនីមួយៗត្រូវបានចាក់បញ្ចូលនៅលើ BAP ។បន្ទាប់ពី 24 ម៉ោងនៃការ incubation នៅ 37 ° C, CFU ត្រូវបានរាប់ដោយដៃ។
សម្រាប់កោសិកា ដុំសាច់កណ្តុរ NIH/3T3 (CRL-1658; American ATCC) និង mouse macrophages RAW 264.7 (TIB-71; American ATCC) ត្រូវបានប្រើប្រាស់។ប្រើឧបករណ៍ផ្ទុកឥន្ទ្រីដែលបានកែប្រែរបស់ Dulbecco (DMEM; LM001-05, Welgene, Korea) ដើម្បីបណ្តុះ fibroblasts កណ្ដុរ និងបន្ថែមជាមួយនឹងសេរ៉ូមកំភួនជើង 10% (S103-01, Welgene) និង 1% penicillin-streptomycin (PS ; LS202-02, Welgene (Welgene) ) ប្រើ DMEM ដើម្បីបណ្តុះកូនកណ្តុរ បន្ថែមដោយសេរ៉ូម bovine ទារក 10% (S001-01, Welgene) និង 1% PS ដាក់ស្រទាប់ខាងក្រោមក្នុងចានបណ្តុះកោសិកាប្រាំមួយ ហើយចាក់បញ្ចូលកោសិកានៅ 105 កោសិកា/cm2។ កោសិកាត្រូវបាន incubated មួយយប់នៅ 37 ° C និង 5% CO2 សម្រាប់ស្នាមប្រឡាក់កោសិកាត្រូវបានជួសជុលជាមួយនឹង 4% paraformaldehyde រយៈពេល 20 នាទីហើយដាក់ក្នុង 0.5% Triton X Incubate រយៈពេល 5 នាទីក្នុង -100 បញ្ចូលស្រទាប់ខាងក្រោមក្នុង 50nM tetramethylrhodamine នៅសីតុណ្ហភាព 37°C រយៈពេល 30 នាទី បន្ទាប់ពីដំណើរការភ្ញាស់ ប្រើស្រទាប់ខាងក្រោមដែលមាន 4′,6-diamino-2-phenylindole (H -1200, Vector Laboratories, UK) VECTASHIELD fixation media (n = 4 per cell) , fluorescein, fluorescein isothiocyanate-albumin (A9771, Sigma-Aldrich, Germany) និងប្លាស្មារបស់មនុស្ស The Alexa Fluor 488-conjugated fibrinogen (F13191, Invitrogen, USA) ត្រូវបានរំលាយនៅក្នុង PBS (10 mM, pH 7.4)។កំហាប់នៃអាល់ប៊ុមប៊ីន និងសារធាតុ fibrinogen គឺ 1 និង 150 μg/ml រៀងគ្នា។បនា្ទាប់ពីស្រទាប់ខាងក្រោម មុននឹងជ្រលក់ក្នុងសូលុយស្យុងប្រូតេអ៊ីន សូមលាងជមែះពួកវាជាមួយ PBS ដើម្របីផ្តល់ជាតិទឹកលើផ្ទៃ។បន្ទាប់មក​ដាក់​ស្រទាប់ខាងក្រោម​ទាំងអស់​ក្នុង​ចាន​អណ្តូង​ប្រាំមួយ​ដែលមាន​សូលុយស្យុង​ប្រូតេអ៊ីន ហើយ​ដាក់​នៅ​សីតុណ្ហភាព 37°C រយៈពេល 30 និង 90 នាទី។បន្ទាប់ពីការភ្ញាស់ ស្រទាប់ខាងក្រោមត្រូវបានយកចេញពីសូលុយស្យុងប្រូតេអ៊ីន លាងសម្អាតដោយថ្នមៗជាមួយ PBS 3 ដង និងជួសជុលដោយ 4% paraformaldehyde (n = 4 សម្រាប់ប្រូតេអ៊ីននីមួយៗ)។ចំពោះ​ជាតិ​កាល់ស្យូម សូដ្យូម​ក្លរ (០,២១ ម) និង​ផូស្វ័រ​ប៉ូតាស្យូម (៣,៧៧ ម.ម) ត្រូវ​បាន​រំលាយ​ក្នុង​ទឹក​ដែល​មាន​ជាតិ​អ៊ីយ៉ូដ។pH នៃដំណោះស្រាយត្រូវបានកែតម្រូវទៅ 2.0 ដោយបន្ថែមដំណោះស្រាយ hydrochloride (1M) ។បន្ទាប់មកកាល់ស្យូមក្លរួ (5.62 mM) ត្រូវបានរំលាយនៅក្នុងដំណោះស្រាយ។ដោយបន្ថែម 1M tris (hydroxymethyl)-amino Methane លៃតម្រូវ pH នៃដំណោះស្រាយទៅ 7.4 ។ជ្រមុជស្រទាប់ខាងក្រោមទាំងអស់នៅក្នុងចានប្រាំមួយដែលពោរពេញទៅដោយដំណោះស្រាយកាល់ស្យូមផូស្វាត 1.5 × ហើយយកចេញពីដំណោះស្រាយបន្ទាប់ពី 30 នាទី។សម្រាប់ស្នាមប្រឡាក់ 2 ក្រាម Alizarin Red S (CI 58005) លាយជាមួយទឹក 100 មីលីលីត្រនៃ deionized ។បន្ទាប់មក ប្រើអាម៉ូញ៉ូមអ៊ីដ្រូស៊ីត 10% ដើម្បីកែតម្រូវ pH ដល់ 4។ ជ្រលក់ស្រទាប់ខាងក្រោមជាមួយដំណោះស្រាយអាលីហ្សារិន ក្រហម ទុករយៈពេល 5 នាទី ហើយបន្ទាប់មកអ្រងួនសារធាតុដែលលើស និង លាបចេញ។បន្ទាប់ពីដំណើរការរង្គោះរង្គើយកស្រទាប់ខាងក្រោមចេញ។សម្ភារៈត្រូវបានខ្សោះជាតិទឹក បន្ទាប់មកត្រាំក្នុងអាសេតូនរយៈពេល 5 នាទី បន្ទាប់មកជ្រមុជក្នុងដំណោះស្រាយអាសេតូន-ស៊ីលីន (1:1) រយៈពេល 5 នាទី ហើយចុងក្រោយត្រូវលាងសម្អាតជាមួយ xylene (n = 4) ។មីក្រូទស្សន៍ហ្វ្លុយអូរ៉េសសេន (Axio Imager) ដែលមានកញ្ចក់វត្ថុបំណង ×10 និង×20 ត្រូវបានប្រើ។.A2m, Zeiss, Germany) រូបភាពស្រទាប់ខាងក្រោមទាំងអស់។ImageJ/FIJI (https://imagej.nih.gov/ij/) ត្រូវ​បាន​ប្រើ​ដើម្បី​កំណត់​បរិមាណ​ទិន្នន័យ​ការ​ស្អិត​របស់​សារធាតុ​ជីវសាស្ត្រ​លើ​ក្រុម​នីមួយៗ​នៃ​តំបន់​រូបភាព​បួន​ផ្សេង​គ្នា។បំប្លែងរូបភាពទាំងអស់ទៅជារូបភាពគោលពីរដែលមានកម្រិតថេរសម្រាប់ការប្រៀបធៀបស្រទាប់ខាងក្រោម។
Zeiss LSM 700 confocal microscope ត្រូវបានប្រើដើម្បីតាមដានស្ថេរភាពនៃស្រទាប់ប្រេងរំអិលនៅក្នុង PBS នៅក្នុងរបៀបឆ្លុះបញ្ចាំង។គំរូកញ្ចក់ស្រោបដោយ SAM ដែលមានមូលដ្ឋានលើហ្វ្លុយអូរីន ជាមួយនឹងស្រទាប់រំអិលដែលត្រូវបានចាក់បញ្ចូលទៅក្នុងដំណោះស្រាយ PBS ហើយត្រូវបានសាកល្បងដោយប្រើឧបករណ៍ក្រឡុកគន្លង (SHO-1D; Daihan Scientific កូរ៉េខាងត្បូង) ក្រោមលក្ខខណ្ឌនៃការញ័រស្រាល (120 rpm) ។បន្ទាប់មកយកគំរូហើយតាមដានការបាត់បង់ជាតិរំអិលដោយវាស់ការបាត់បង់ពន្លឺដែលឆ្លុះបញ្ចាំង។ដើម្បីទទួលបានរូបភាព fluorescence នៅក្នុងរបៀបឆ្លុះបញ្ចាំង គំរូត្រូវបានប៉ះពាល់នឹងឡាស៊ែរ 633 nm ហើយបន្ទាប់មកប្រមូលបាន ពីព្រោះពន្លឺនឹងត្រូវបានឆ្លុះបញ្ចាំងពីគំរូ។គំរូត្រូវបានវាស់នៅចន្លោះពេល 0, 30, 60 និង 120 ម៉ោង។
ដើម្បីកំណត់ពីឥទ្ធិពលនៃដំណើរការកែប្រែផ្ទៃលើលក្ខណៈ nanomechanical នៃការដាក់ orthopedic ឧបករណ៍បំប្លែង nanoindenter (TI 950 TriboIndenter, Hysitron, USA) ដែលបំពាក់ដោយម្ជុលពេជ្រ Berkovich រាងពីរ៉ាមីតបីជ្រុង ត្រូវបានប្រើដើម្បីវាស់ស្ទង់ nanoindenedione ។បន្ទុកខ្ពស់បំផុតគឺ 10 mN និងតំបន់គឺ 100μmx 100μm។សម្រាប់ការវាស់វែងទាំងអស់ ពេលវេលាផ្ទុក និងការផ្ទុកគឺ 10 វិនាទី ហើយពេលវេលាកាន់នៅក្រោមការផ្ទុកការចូលបន្ទាត់កំពូលគឺ 2 វិនាទី។ធ្វើការវាស់វែងពីទីតាំងប្រាំផ្សេងគ្នា ហើយយកជាមធ្យម។ដើម្បីវាយតម្លៃការអនុវត្តកម្លាំងមេកានិចនៅក្រោមបន្ទុក ការធ្វើតេស្តពត់កោងបីចំណុចឆ្លងកាត់ត្រូវបានអនុវត្តដោយប្រើម៉ាស៊ីនសាកល្បងជាសកល (Instron 5966, Instron, USA)។ស្រទាប់ខាងក្រោមត្រូវបានបង្ហាប់ក្នុងអត្រាថេរ 10 N/s ជាមួយនឹងបន្ទុកកើនឡើង។កម្មវិធី Bluehill Universal (n = 3) ត្រូវបានប្រើដើម្បីគណនាម៉ូឌុល flexural និងភាពតានតឹងបង្ហាប់អតិបរមា។
ដើម្បីក្លែងធ្វើដំណើរការប្រតិបត្តិការ និងការខូចខាតមេកានិកដែលពាក់ព័ន្ធដែលបង្កឡើងក្នុងអំឡុងពេលប្រតិបត្តិការ ដំណើរការប្រតិបត្តិការត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុង vitro ។Femurs ត្រូវ​បាន​ប្រមូល​ពី​ទន្សាយ​ស​នូវែលសេឡង់​ដែល​ត្រូវ​បាន​គេ​សម្លាប់។Femur ត្រូវបានសម្អាត និងជួសជុលក្នុង 4% paraformaldehyde រយៈពេល 1 សប្តាហ៍។ដូចដែលបានពិពណ៌នានៅក្នុងវិធីពិសោធន៍សត្វ សរសៃពួរថេរត្រូវបានវះកាត់។បន្ទាប់ពីការវះកាត់ ការវះកាត់ឆ្អឹងត្រូវបានជ្រមុជនៅក្នុងឈាម (ឈាមសេះ KISAN ប្រទេសកូរ៉េ) រយៈពេល 10 វិនាទី ដើម្បីបញ្ជាក់ថាតើការជាប់ឈាមបានកើតឡើងដែរឬទេ បន្ទាប់ពីរបួសមេកានិចត្រូវបានអនុវត្ត (n = 3) ។
ទន្សាយពណ៌សញូវហ្សេឡែនចំនួន 24 ក្បាល (ទម្ងន់ពី 3.0 ទៅ 3.5 គីឡូក្រាម អាយុជាមធ្យម 6 ខែ) ត្រូវបានបែងចែកដោយចៃដន្យជាបួនក្រុម៖ អាក្រាតកាយអវិជ្ជមាន អាក្រាតកាយវិជ្ជមាន SHP និង LOIS ។នីតិវិធីទាំងអស់ដែលទាក់ទងនឹងសត្វត្រូវបានអនុវត្តដោយអនុលោមតាមស្តង់ដារសីលធម៌របស់គណៈកម្មាធិការថែទាំ និងប្រើប្រាស់សត្វតាមស្ថាប័ន (IAACUC បានអនុម័ត, KOREA-2017-0159)។ការផ្សាំឆ្អឹងកងមានបន្ទះចាក់សោដែលមានរន្ធចំនួនប្រាំ (ប្រវែង 41 មម ទទឹង 7 មម និងកម្រាស់ 2 មម) និងវីសសម្រាប់ចាក់សោទ្វារមាស (ប្រវែង 12 មម អង្កត់ផ្ចិត 2.7 មម) សម្រាប់ជួសជុលការបាក់ឆ្អឹង។លើកលែងតែចាន និងវីសទាំងនោះដែលប្រើក្នុងក្រុមអវិជ្ជមានទទេ ចាន និងវីសទាំងអស់ត្រូវបាន incubated ក្នុង MRSA suspension (106 CFU/ml) រយៈពេល 12 ម៉ោង។ក្រុមអាក្រាត-អវិជ្ជមាន (n=6) ត្រូវបានព្យាបាលដោយការផ្សាំលើផ្ទៃអាក្រាត ដោយគ្មានការប៉ះពាល់នឹងការព្យួរបាក់តេរី ដែលជាការគ្រប់គ្រងអវិជ្ជមានសម្រាប់ការឆ្លងមេរោគ។ក្រុមវិជ្ជមានទទេ (n = 6) ត្រូវបានព្យាបាលដោយការផ្សាំលើផ្ទៃទទេដែលប៉ះពាល់នឹងបាក់តេរី ដែលជាការគ្រប់គ្រងវិជ្ជមានសម្រាប់ការឆ្លងមេរោគ។ក្រុម SHP (n = 6) ត្រូវបានព្យាបាលដោយការផ្សាំ SHP ដែលត្រូវបានប៉ះពាល់ដោយបាក់តេរី។ទីបំផុតក្រុម LOIS ត្រូវបានព្យាបាលដោយការដាក់បញ្ចូល LOIS ដែលប៉ះពាល់ដោយបាក់តេរី (n=6)។សត្វ​ទាំង​អស់​ត្រូវ​បាន​រក្សា​ទុក​ក្នុង​ទ្រុង​មួយ ហើយ​អាហារ និង​ទឹក​ជា​ច្រើន​ត្រូវ​បាន​ផ្តល់។មុនពេលវះកាត់ ទន្សាយត្រូវបានតមអាហាររយៈពេល 12 ម៉ោង។សត្វត្រូវបានចាក់ថ្នាំស្ពឹកដោយការចាក់បញ្ចូលតាមសាច់ដុំនៃ xylazine (5mg/kg) និងការចាក់បញ្ចូលតាមសរសៃឈាមនៃ paclitaxel (3mg/kg) សម្រាប់ការបញ្ចូល។បន្ទាប់មក បញ្ជូន isoflurane 2% និង 50% ទៅ 70% អុកស៊ីសែនវេជ្ជសាស្ត្រ (អត្រាលំហូរ 2 L/min) តាមរយៈប្រព័ន្ធផ្លូវដង្ហើម ដើម្បីរក្សាការប្រើថ្នាំសន្លប់។វា​ត្រូវ​បាន​គេ​ផ្សាំ​តាម​រយៈ​វិធី​ផ្ទាល់​ទៅ​ខាង​ជើង​ខាង​ក្រោយ។បន្ទាប់ពីការដកសក់ចេញ និងសម្លាប់មេរោគ povidone-iodine នៅលើស្បែក ស្នាមវះប្រវែងប្រហែល 6 សង់ទីម៉ែត្រ ត្រូវបានធ្វើឡើងនៅផ្នែកខាងក្រៅនៃ femur កណ្តាលខាងឆ្វេង។ដោយបើកគម្លាតរវាងសាច់ដុំដែលគ្របដណ្ដប់លើ femur នោះ femur ត្រូវបានលាតត្រដាងយ៉ាងពេញលេញ។ដាក់ចាននៅពីមុខ femoral shaft ហើយជួសជុលវាដោយវីសបួន។បន្ទាប់ពីជួសជុលរួច ប្រើកាំបិតកាត់ (កម្រាស់ 1 ម.ម) ដើម្បីបង្កើតការប្រេះស្រាំនៅក្នុងតំបន់រវាងរន្ធទីពីរ និងរន្ធទីបួន។នៅចុងបញ្ចប់នៃការវះកាត់មុខរបួសត្រូវបានទឹកនាំទៅដោយទឹកអំបិល ហើយបិទដោយថ្នេរ។ទន្សាយនីមួយៗត្រូវបានចាក់បញ្ចូល subcutaneously ជាមួយ enrofloxacin (5 mg/kg) diluted មួយភាគបីក្នុង saline ។ការថតកាំរស្មីអ៊ិចក្រោយការវះកាត់ត្រូវបានថតនៅក្នុងសត្វទាំងអស់ (0, 7, 14, 21, 28, និង 42 ថ្ងៃ) ដើម្បីបញ្ជាក់ពីការពុកឆ្អឹងនៃឆ្អឹង។បន្ទាប់ពីការប្រើថ្នាំសន្លប់ជ្រៅ សត្វទាំងអស់ត្រូវបានសម្លាប់ដោយ KCl ចាក់តាមសរសៃឈាម (2 mmol/kg) នៅថ្ងៃទី 28 និង 42 ថ្ងៃ។បន្ទាប់ពីការប្រហារជីវិត Femur ត្រូវបានស្កេនដោយមីក្រូ CT ដើម្បីសង្កេត និងប្រៀបធៀបដំណើរការព្យាបាលឆ្អឹង និងការបង្កើតឆ្អឹងថ្មីរវាងក្រុមទាំងបួន។
បន្ទាប់ពីការប្រហារជីវិត ជាលិការទន់ៗដែលមានទំនាក់ទំនងផ្ទាល់ជាមួយការផ្សាំឆ្អឹងត្រូវបានប្រមូល។ជាលិកាត្រូវបានជួសជុលក្នុង 10% អព្យាក្រឹត formalin ពេញមួយយប់ហើយបន្ទាប់មកខ្សោះជាតិទឹកនៅក្នុង EtOH ។ជាលិកាដែលខ្សោះជាតិទឹកត្រូវបានបង្កប់នៅក្នុងប៉ារ៉ាហ្វីន និងផ្នែកនៅកម្រាស់ 40 μm ដោយប្រើមីក្រូតូម (400CS; EXAKT ប្រទេសអាល្លឺម៉ង់)។ដើម្បីមើលឃើញការឆ្លង ការដាក់ស្នាមប្រឡាក់ H&E និង MT ត្រូវបានអនុវត្ត។ដើម្បីពិនិត្យមើលការឆ្លើយតបរបស់ម្ចាស់ផ្ទះ ជាលិកាដែលបែងចែកត្រូវបាន incubated ជាមួយទន្សាយ anti-TNF-α អង់ទីករបឋម (AB6671, Abcam, USA) និងទន្សាយ anti-IL-6 (AB6672; Abcam, USA) ហើយបន្ទាប់មកព្យាបាលដោយ horseradish ។អុកស៊ីតកម្ម។អនុវត្តប្រព័ន្ធស្នាមប្រឡាក់ avidin-biotin complex (ABC) ទៅផ្នែកដោយយោងតាមការណែនាំរបស់អ្នកផលិត។ដើម្បីលេចចេញជាផលិតផលប្រតិកម្មពណ៌ត្នោត 3,3-diaminobenzidine ត្រូវបានគេប្រើនៅគ្រប់ផ្នែកទាំងអស់។ម៉ាស៊ីនស្កេនស្លាយឌីជីថល (Pannoramic 250 Flash III, 3DHISTECH, Hungary) ត្រូវបានប្រើដើម្បីមើលរូបភាពទាំងអស់ ហើយយ៉ាងហោចណាស់ស្រទាប់ខាងក្រោមចំនួនបួននៅក្នុងក្រុមនីមួយៗត្រូវបានវិភាគដោយកម្មវិធី ImageJ ។
រូបភាពកាំរស្មីអ៊ិចត្រូវបានគេថតនៅក្នុងសត្វទាំងអស់បន្ទាប់ពីការវះកាត់និងរៀងរាល់សប្តាហ៍ដើម្បីតាមដានការព្យាបាលការបាក់ឆ្អឹង (n = 6 ក្នុងមួយក្រុម) ។បន្ទាប់ពីការប្រតិបត្តិ មីក្រូ CT គុណភាពបង្ហាញខ្ពស់ត្រូវបានប្រើដើម្បីគណនាការបង្កើត callus នៅជុំវិញ femur បន្ទាប់ពីការព្យាបាល។Femur ដែលទទួលបានត្រូវបានសម្អាត ជួសជុលក្នុង 4% paraformaldehyde រយៈពេល 3 ថ្ងៃ និងខ្សោះជាតិទឹកក្នុង 75% អេតាណុល។បន្ទាប់មក ឆ្អឹងដែលខ្សោះជាតិទឹកត្រូវបានស្កេនដោយប្រើមីក្រូ CT (SkyScan 1173, Brooke Micro-CT, Kandy, Belgium) ដើម្បីបង្កើតរូបភាព 3D voxel (2240 ​​× 2240 ភីកសែល) នៃគំរូឆ្អឹង។ប្រើតម្រង Al 1.0 mm ដើម្បីកាត់បន្ថយសំឡេងរំខាននៃសញ្ញា និងអនុវត្តគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់ចំពោះការស្កេនទាំងអស់ (E = 133 kVp, I = 60 μA, ពេលវេលារួមបញ្ចូល = 500 ms) ។កម្មវិធី Nrecon (កំណែ 1.6.9.8, Bruker microCT, Kontich, Belgium) ត្រូវបានប្រើដើម្បីបង្កើតបរិមាណ 3D នៃគំរូដែលបានស្កេនពីការព្យាករក្រោយ 2D ដែលទទួលបាន។សម្រាប់ការវិភាគ រូបភាព 3D ដែលត្រូវបានសាងសង់ឡើងវិញត្រូវបានបែងចែកទៅជាគូប 10mm × 10mm × 10mm យោងតាមកន្លែងបាក់ឆ្អឹង។គណនា callus នៅខាងក្រៅឆ្អឹង cortical ។កម្មវិធី DataViewer (កំណែ 1.5.1.2; Bruker microCT, Kontich, Belgium) កម្មវិធីត្រូវបានប្រើដើម្បីប្តូរទិសឌីជីថលនៃបរិមាណឆ្អឹងដែលបានស្កេន ហើយកម្មវិធី CT-Analyzer (កំណែ 1.14.4.1; Bruker microCT, Kontich, Belgium) កម្មវិធីត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការវិភាគ។មេគុណនៃការស្រូបកាំរស្មីអ៊ិចដែលទាក់ទងនៅក្នុងឆ្អឹងចាស់ទុំ និង callus ត្រូវបានសម្គាល់ដោយដង់ស៊ីតេរបស់វា ហើយបន្ទាប់មកបរិមាណនៃ callus ត្រូវបានគណនា (n = 4) ។ដើម្បីបញ្ជាក់ថាភាពឆបគ្នានៃជីវសាស្រ្តនៃ LOIS មិនពន្យារដំណើរការព្យាបាលឆ្អឹង ការវិភាគបន្ថែមនៃកាំរស្មីអ៊ិច និងមីក្រូ CT ត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងទន្សាយពីរ៖ ក្រុមអាក្រាត - អវិជ្ជមាន និង LOIS ។ក្រុមទាំងពីរត្រូវបានប្រហារជីវិតនៅសប្តាហ៍ទី 6 ។
Femurs ពីសត្វបូជាត្រូវបានប្រមូលនិងជួសជុលក្នុង 4% paraformaldehyde រយៈពេល 3 ថ្ងៃ។បន្ទាប់មក ការផ្សាំឆ្អឹងត្រូវបានដកចេញយ៉ាងប្រុងប្រយ័ត្នពី femur ។Femur ត្រូវបាន decalcified រយៈពេល 21 ថ្ងៃដោយប្រើ 0.5 M EDTA (EC-900, National Diagnostics Corporation) ។បន្ទាប់មក សរសៃពួរដែលខូចត្រូវបានជ្រមុជនៅក្នុង EtOH ដើម្បីធ្វើឱ្យវាខ្សោះជាតិទឹក។Femur ដែលខ្សោះជាតិទឹកត្រូវបានយកចេញនៅក្នុង xylene និងបង្កប់នៅក្នុង paraffin ។បន្ទាប់មកសំណាកគំរូត្រូវបានកាត់ជាមួយមីក្រូតូរីរ៉ូតារីស្វ័យប្រវត្ត (Leica RM2255, Leica Biosystems, Germany) ដែលមានកម្រាស់ 3 μm។ចំពោះការប្រឡាក់ TRAP (F6760, Sigma-Aldrich, Germany) សំណាកដែលបានចែកចេញត្រូវបាន deparaffinized, rehydrated និង incubated in TRAP reagent នៅសីតុណ្ហភាព 37°C រយៈពេល 1 ម៉ោង។រូបភាពត្រូវបានទទួលដោយប្រើស្កែនស្គ្រីន (Pannoramic 250 Flash III, 3DHISTECH, Hungary) និងកំណត់បរិមាណដោយការវាស់ស្ទង់ផ្ទៃដីនៃតំបន់ដែលមានស្នាមប្រឡាក់។នៅក្នុងការពិសោធន៍នីមួយៗ យ៉ាងហោចណាស់ស្រទាប់ខាងក្រោមចំនួនបួនក្នុងក្រុមនីមួយៗត្រូវបានវិភាគដោយកម្មវិធី ImageJ ។
ការវិភាគសារៈសំខាន់ស្ថិតិត្រូវបានអនុវត្តដោយប្រើ GraphPad Prism (GraphPad Software Inc., USA) ។ការធ្វើតេស្ត t-test ដែលមិនផ្គូផ្គង និងការវិភាគមួយផ្លូវនៃការប្រែប្រួល (ANOVA) ត្រូវបានប្រើដើម្បីសាកល្បងភាពខុសគ្នារវាងក្រុមវាយតម្លៃ។កម្រិតសារៈសំខាន់ត្រូវបានចង្អុលបង្ហាញក្នុងរូបដូចខាងក្រោម៖ *P<0.05, **P<0.01, ***P<0.001 និង ****P<0.0001;NS មិនមានភាពខុសគ្នាខ្លាំងទេ។
សម្រាប់សម្ភារៈបន្ថែមសម្រាប់អត្ថបទនេះ សូមមើល http://advances.sciencemag.org/cgi/content/full/6/44/eabb0025/DC1
នេះគឺជាអត្ថបទការចូលប្រើបើកចំហដែលត្រូវបានចែកចាយក្រោមលក្ខខណ្ឌនៃអាជ្ញាប័ណ្ណ Creative Commons Attribution-Non-Commons ដែលអនុញ្ញាតឱ្យប្រើប្រាស់ ការចែកចាយ និងការផលិតឡើងវិញនៅក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុកណាមួយ ដរាបណាការប្រើប្រាស់មិនមែនសម្រាប់ផលប្រយោជន៍ពាណិជ្ជកម្ម ហើយការសន្និដ្ឋានគឺថាដើម ការងារគឺត្រឹមត្រូវ។ឯកសារយោង។
ចំណាំ៖ យើងគ្រាន់តែស្នើឱ្យអ្នកផ្តល់អាសយដ្ឋានអ៊ីមែលដើម្បីឱ្យអ្នកដែលអ្នកណែនាំទំព័រដឹងថាអ្នកចង់ឱ្យពួកគេឃើញអ៊ីមែល ហើយអ៊ីមែលនោះមិនមែនជាសារឥតបានការទេ។យើងនឹងមិនចាប់យកអាសយដ្ឋានអ៊ីមែលណាមួយឡើយ។
សំណួរ​នេះ​ត្រូវ​បាន​ប្រើ​ដើម្បី​សាក​ល្បង​ថា​តើ​អ្នក​ជា​អ្នក​ចូល​មើល​មនុស្ស​ឬ​អត់ និង​ដើម្បី​ការពារ​ការ​បញ្ជូន​សារ​ឥត​បាន​ការ​ដោយ​ស្វ័យ​ប្រវត្តិ។
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
ស្រទាប់ការពារប្រឆាំងនឹងបាក់តេរី និងភាពស៊ាំនៃការផ្សាំឆ្អឹងអាចកាត់បន្ថយការឆ្លងមេរោគ និងការឆ្លើយតបនៃប្រព័ន្ធភាពស៊ាំដែលបណ្តាលមកពីការឆ្លងមេរោគ។
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
ស្រទាប់ការពារប្រឆាំងនឹងបាក់តេរី និងភាពស៊ាំនៃការផ្សាំឆ្អឹងអាចកាត់បន្ថយការឆ្លងមេរោគ និងការឆ្លើយតបនៃប្រព័ន្ធភាពស៊ាំដែលបណ្តាលមកពីការឆ្លងមេរោគ។
© 2021 សមាគមអាមេរិចសម្រាប់ការជឿនលឿននៃវិទ្យាសាស្ត្រ។រក្សា​រ​សិទ្ធ​គ្រប់យ៉ាង។AAAS គឺជាដៃគូរបស់ HINARI, AGORA, OARE, CHORUS, CLOCKSS, CrossRef និង CountER ។ScienceAdvances ISSN 2375-2548 ។