Het vakgebied van de kunstmatige bottransplantatie wordt geconfronteerd met een aanzienlijke barrière:bacteriële infecties, een veel voorkomende boosdoener die vaak leidt tot mislukte transplantaties en, in ernstige gevallen, tot verwoestende gevolgen zoals amputatie.

Gepubliceerd in International Journal of Extreme Manufacturing , nieuw onderzoek onder leiding van wetenschappers van Central South University is een pionier in een aanpak om deze belangrijke barrière aan te pakken door H₂ te verrijken O₂ uit de micro-omgeving en het versterken van het vermogen van de Fenton-reactie om botsteigers te functionaliteitiseren met antibacteriële eigenschappen.

Met het oog op verbeterde biocompatibiliteit en veiligheid maakte het team gebruik van Fe-gedoteerd TiO₂ nanodeeltjes verrijkt met zuurstofvacancy-defecten om de efficiëntie van de Fenton-reactie te vergroten. Deze nanodeeltjes zijn gesynthetiseerd uit nano TiO₂ en Fe₃ O₄ door middel van een hoogenergetisch kogelmaalproces.

Wat dit onderzoek onderscheidt, is de veelzijdige impact ervan. Door de antibacteriële werkzaamheid van de botsteigers te versterken, pakt het team niet alleen de onmiddellijke uitdaging van bacteriële infecties aan, maar maakt het ook de weg vrij voor een robuuster en veerkrachtiger transplantatieproces.

De implicaties van deze doorbraak zijn diepgaand:een aanzienlijke vermindering van het aantal mislukte transplantaties, minder postoperatieve complicaties en een veelbelovende horizon voor patiënten die op een bottransplantatie wachten.

Prof. Pei Feng, een professor aan de Central South University en de corresponderende auteur van dit onderzoek, merkte op:"Er wordt verwacht dat antibacteriële kunstmatige botsteigers het probleem van bacteriële infectie na bottransplantatie zullen oplossen. Met de ontwikkeling van moderne botweefseltechniek en biomaterialen, composiet botimplantaten met meerdere functies zoals anti-infectie, botgeleiding en botinductie zullen goede vooruitzichten hebben bij het herstel en de behandeling van botdefecten."

"Onze innovatieve methodologie legt de basis voor antibacteriële botsteigerbehandelingen, met de belofte om de daarmee samenhangende complicaties drastisch te verminderen."

Meer informatie: Cijun Shuai et al, Zuurstofvacature stimuleert de Fenton-reactie in het botscaffold ter bestrijding van bacteriële infecties, International Journal of Extreme Manufacturing (2023). DOI:10.1088/2631-7990/ad01fd

Aangeboden door International Journal of Extreme Manufacturing