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1、抗细菌感染医用材料的研究开发/任玲等!81!*抗细菌感染医用材料的研究开发1,211任玲,南黎,杨柯(1中国科学院金属研究所,沈阳110016;2中国科学院研究生院,北京100049)摘要概述了生物医用材料在临床应用中引发的细菌感染问题,介绍了与其相关的细菌生物膜感染机制,提出了抗细菌感染医用材料的概念,分析了各类抗细菌感染医用材料目前的开发思路、研究进展和特点,包括抗感染医用金属材料、抗感染医用高分子材料和抗感染医用陶瓷材料等。最后,展望了抗细菌感染医用材料的未来发展及临床应用前景。关键词生物医用材料细菌感染细菌生物膜抗感染R
2、esearchandDevelopmentofAntiinfectiveMedicalMaterials1,211RENLing,NANLi,YANGKe(1InstituteofMetalResearch,ChineseAcademyofSciences,Shenyang110016;2GraduateSchool,ChineseAcademyofSciences,Beijing100049)AbstractTheinfectionscausedbybacteriaandtherelevantmechanismofthebacterialbi
3、ofilmsrelatedtothebiomedicalmaterialsinclinicapplicationsaresummarized.Theconceptionofantiinfectivemedicalmaterialisproposed,andapproaches,progressesandcharacteristicsofcurrentresearchanddevelopmentonantiinfectivemedicalmaterialsareintroduced,includingvariousantiinfectivemed
4、icalmaterialssuchasmetals,polymersandceramics.Intheend,thefuturedevelopmentandtheapplicationprospectforantiinfectivemedicalmaterialsarepredicted.Keywordsbiomedicalmaterials,bacterialinfection,bacterialbiofilm,antiinfection[3]折的固定、韧带跟腱的修复以及其它多种植入外科手术。0前言然而,作为常见的术后并发症,医疗器械引发的
5、细菌感染也生物医用材料是研究开发人工器官和医疗器械的基础,成为了21世纪医学领域内亟待解决的问题之一。据统计,[4]已成为材料学科中的一个重要分支和各国材料科学家竞相美国骨科植入物相关感染的年发病率约为4.3%。根据世研究和开发的热点,目前的研究重点是在保证生物安全性的界卫生组织(WHO)颁布的院内感染防治实用手册中的有[1]前提下寻找多功能的生物医用材料。关数据,每天全世界有超过1400万人正在遭受院内感染的[2]随着生物医用材料的广泛临床应用,与生物医用材料相痛苦,其中60%的细菌感染与使用的医疗器械有关。图1[5]关的细菌感染问题正在引起人们的关
6、注。在临床实践中,所给出的骨科植入器械相关感染中常见细菌比例表明,金黄有的植入器件及手术用医疗器械在使用前都要经过一系列色葡萄球菌和表皮葡萄球菌是引起骨科植入器械感染的主非常严格的灭菌消毒过程,但是这些措施并不能完全消除病要细菌,分别占到34%和32%,其它球菌占到13%。而引起人受到细菌感染的可能性,而且其作用时间短、成本高。特口腔正畸器械细菌感染的主要是变形链球菌、牙龈卟啉单胞[6]别是植入物类医疗器械导致的相关感染,通常需要长期依赖菌等厌氧菌。抗生素甚至多次手术才能治愈,给病患的精神和身体都带来细菌究竟以什么方式黏附在医疗器械表面以及如何致极大痛苦
7、。因此医疗工作者迫切需要具有自身抗感染功能病等是人们高度关注的重要问题,相关学者通过对生物医用的生物医用材料,其应具有长期自动抗菌功能,进而减少感材料引起的相关感染和某些感染反复发作及难以控制的病染环节,降低感染几率,减少抗生素的使用,因而抗感染医用因等进行研究探讨,提出了细菌生物膜理论。[2]材料具有重要的临床意义和广阔的应用前景。1.1细菌生物膜抗生素的发现与发明曾一度有效地控制了细菌感染性1细菌感染疾病。亚历山大!弗莱明由于一次幸运的过失而发现的青随着医疗水平的提高以及人类对自身健康的日益重视,霉素标志着抗生素时代的到来。但抗菌药物的不断发明和
8、越来越多的生物医用材料应用到诊断、修复、替换人体组织大量使用并未完全抑制住细菌感
