四川大學梁坤能、鄧怡 Nano Today：葡萄糖門控的聚醚醚酮植入體用于“酶促氣體療法”促進糖尿病感染的骨結合
2024-11-06 來源：高分子科技
糖尿病是一種全球廣泛發(fā)生的內(nèi)分泌疾病，到2045年全球預計將有6.93億人受到糖尿病的影響。對于糖尿病患者來說，骨骼并發(fā)癥和感染問題尤為嚴重。高血糖環(huán)境會加速成骨細胞的凋亡，抑制骨髓間充質(zhì)干細胞向成骨細胞的分化。同時，細菌在高糖環(huán)境下容易快速繁殖，使得糖尿病患者更容易發(fā)生嚴重感染并且遷延不愈。這些因素都嚴重影響了植入體周圍骨組織的愈合，不僅嚴重增加了患者的痛苦，還增加了醫(yī)療負擔。傳統(tǒng)的抗感染策略主要依賴抗生素，但長期使用會加速耐藥菌的產(chǎn)生。而氣體療法作為一種新興的"綠色"治療策略，因其具有很小的副作用而受到越來越多的關注。雖然一氧化碳(CO)被常報道用于氣體治療，但其按需釋放仍難以實現(xiàn)，抗菌機制仍不明確；诖，該研究首次提出了一種葡萄糖門控的“酶促氣體療法”策略用于治療糖尿病感染性骨缺損。
圖1：植入體材料的制備流程及其作用機制示意圖。
圖2：材料表征結果。
圖3：植入體材料體外抗菌性能
圖4：植入體材料抗菌機制研究
圖5：植入體的體內(nèi)抗菌抗炎效果評價
圖6：植入體促進骨結合的組織病理學分析
最后，通過建立大鼠糖尿病感染性骨缺損模型，對材料促進骨結合能力進行評價。免疫熒光和免疫組化染色顯示，Runx2、OCN和OPN等成骨標志物的表達顯著上調(diào)。這些結果充分證實了這種植入體在治療糖尿病感染性骨缺損方面的巨大潛力（圖6）。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.nantod.2024.102541
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（責任編輯：xu）
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