美國科學家發明新合金骨科植入物 可消滅87%葡萄球菌

編譯/Elisa

目前骨科使用的植入物經常造成細菌感染,需要額外做手術才能移除,但更嚴重一點恐怕就會導致截肢。但美國華盛頓州立大學研究團隊,卻推出一種能夠消滅87%感染性葡萄球菌的新型合金骨科植入物,可用在骨骼或關節上,克服手術併發症,強度不變又能與周遭骨頭組織相容。

美國華盛頓州立大學研究團隊,推出一種能夠消滅87%感染性葡萄球菌的新型合金骨科植入物。(圖/截取自Washington State University官網)

添加特定金屬的合金抗菌力提升

研究人員對骨科植入物的細菌移生(bacterial colonization),製造材料Ti3Al2V 合金以及鈦鉭銅合金(Ti-Tantalum(Ta)–Copper(Cu)alloy)進行分析研究。透過一種名為「雷射粉末床融合成型」的3D列印成型技術,混合CpTi 和 Ti6Al4V 金屬粉,製作出Ti3Al2V 合金,因為添加了一定量的鉭和銅,進一步改變金屬性質,可以強化生物相容性和抗菌性,能夠抵抗78到86%的綠膿桿菌(Pseudomonas aeruginosa)和金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus bacteria)。

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新型合金植入物強度與相容性提升

這項研究也表明,和骨科植入物常用的Ti6Al4V 合金相比,Ti3Al2V-10Ta-3Cu的機械性能更加顯著,包括抗疲勞性(fatigue resistance)提升、強度增加,摩擦力與生物腐蝕性都有改善。另外從老鼠試驗結果顯示,含有10 wt.% 鉭的新型合金,比CpTi和Ti6Al4V 金屬,都能夠更提升植入物和周遭骨骼組織的相容性,這款新型金屬合金有望成為未來骨科植入物的有力選擇。

資料來源:Interesting Engineering

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