智能型植入体预防关节置换术后感染
一个由外科医生、微生物学家和工程师组成的研究小组最近研制成功了一种新型“智能型”髋关节和膝关节替代产品,这种新产品能够自行发现早期感染的迹象,并采取相应的治疗措施,还能够告知医生应该做些什么。目前这项研究还只是处于早期阶段。研究人员在日前召开的一次美国微生物学会研讨会上介绍了这一研究结果。
来自美国Allegheny Singer研究所基因组研究中心的Garth D. Ehrlich告诉与会者说:“当人工关节出现问题,它会形成一层生物膜,这对抗生素治疗产生很大的影响。唯一的解决办法就是去除人工关节,但是即使如此我们也不能够保证形成的感染生物膜不再存在,还容易导致植入关节再次被感染。如果第二次关节置换再次失败,患者可能就需要接受截肢手术。”
Ehrlich强调说:“切除手术本身也是创伤性的,常常会导致额外的骨丧失,加重软组织破坏,患者往往需要卧床休息,并接受几个月的静脉抗炎治疗,严重者甚至会丧命。接受一次这样的手术治疗的花费高达500000美元,尽管在所有的全关节置换术中只有2%到3%的失败是由于慢性感染形成这种生物膜造成的。但是在美国每年仍然有3500到4000人发生这种情况。”
因此这个多学科研究小组利用以电子机械系统(MEMS)为基础的生物传感器技术发明了这种新型人工关节。Ehrlich解释说:“MEMS生物传感器能够检测出存在的细菌以及其他一些导致生物膜形成的早期因素,并立即诱导植入物本身释放出抗生物膜形成和抗微生物的化合物来发挥作用。”第二组生物传感器能够接收到机体的反馈信息,以保证药物的治疗浓度合适,自动测量记录系统则使其能够进行内部监控。最后一个问题就是这种植入装置需要能源,研究人员正在尝试利用人体代谢产生的能量来驱动这一装置。他们介绍说,第一个配有MEMS传感器的植入物将针对金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌,上述这两种细菌大约占关节成形术感染的90%以上。Ehrlich强调:“这种系统只能够预防性的工作,一旦生物膜已经形成,再使用这一系统就已经晚了。”, 百拇医药
来自美国Allegheny Singer研究所基因组研究中心的Garth D. Ehrlich告诉与会者说:“当人工关节出现问题,它会形成一层生物膜,这对抗生素治疗产生很大的影响。唯一的解决办法就是去除人工关节,但是即使如此我们也不能够保证形成的感染生物膜不再存在,还容易导致植入关节再次被感染。如果第二次关节置换再次失败,患者可能就需要接受截肢手术。”
Ehrlich强调说:“切除手术本身也是创伤性的,常常会导致额外的骨丧失,加重软组织破坏,患者往往需要卧床休息,并接受几个月的静脉抗炎治疗,严重者甚至会丧命。接受一次这样的手术治疗的花费高达500000美元,尽管在所有的全关节置换术中只有2%到3%的失败是由于慢性感染形成这种生物膜造成的。但是在美国每年仍然有3500到4000人发生这种情况。”
因此这个多学科研究小组利用以电子机械系统(MEMS)为基础的生物传感器技术发明了这种新型人工关节。Ehrlich解释说:“MEMS生物传感器能够检测出存在的细菌以及其他一些导致生物膜形成的早期因素,并立即诱导植入物本身释放出抗生物膜形成和抗微生物的化合物来发挥作用。”第二组生物传感器能够接收到机体的反馈信息,以保证药物的治疗浓度合适,自动测量记录系统则使其能够进行内部监控。最后一个问题就是这种植入装置需要能源,研究人员正在尝试利用人体代谢产生的能量来驱动这一装置。他们介绍说,第一个配有MEMS传感器的植入物将针对金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌,上述这两种细菌大约占关节成形术感染的90%以上。Ehrlich强调:“这种系统只能够预防性的工作,一旦生物膜已经形成,再使用这一系统就已经晚了。”, 百拇医药