评价麦卢卡蜂蜜对胶原支架的影响

评价麦卢卡蜂蜜对胶原支架的影响
胶原支架(蓝色)表面的单个铜绿假单胞菌细胞(橙色)。来源:Marley Dewey

面部和头骨的骨骼会受到多种情况的影响,包括腭裂缺陷、创伤性损伤、癌症和假牙造成的骨质流失。尽管骨替代物通常用于再生缺失的组织,但它们很容易受到细菌感染。在一项新的研究中,研究人员调查了由茶树制成的麦卢卡蜂蜜是否可以用来抵抗细菌感染和促进骨骼生长。

骨植入物占所有医院感染的45%,阻碍愈合。通常,这些植入物是由含有细胞外基质成分的生物材料制成的,这些成分是为细胞提供结构支持的分子。然而,研究人员通常使用金属植入物或合成聚合物进行研究缺陷和感染。因此,对于生物材料如何对感染做出反应的理解存在差距。

“想象一下金属和由细胞外基质组成的柔软多孔的东西。它们有非常不同的特征,”哈雷实验室前研究生、论文第一作者马利·杜威(Marley Dewey)说。“利用我们的支架,这是第一篇研究这些材料如何被感染的论文。”

研究人员使用胶原蛋白支架研究麦卢卡蜂蜜是否可以抑制生长铜绿假单胞菌而且金黄色葡萄球菌这两种细菌通常会感染骨头伤口。

“在各种会议上,我看到研究人员谈论如何使用来自自然的材料来代替抗生素,从而绕过抗生素耐药性的问题。此外,当我查看文献时,我发现有研究声称麦卢卡蜂蜜是有用的,”杜威说。

在这项研究中,研究人员以两种不同的方式将麦卢卡蜂蜜添加到支架中:掺入和浸泡。在第一种方法中,他们将蜂蜜添加到胶原蛋白悬浮液中,并将它们混合在一起。然后,这种悬浮液被用来制造结构中嵌入蜂蜜的支架。第二步,将制备好的胶原蛋白支架在麦卢卡蜂蜜中浸泡40小时。在这两种情况下,他们都测试了添加麦卢卡蜂蜜是否对而且

杜威说:“我们专注于描述间充质干细胞反应,这对骨修复很重要,因为这些细胞通过分化产生骨。”“我们首先测试了不同浓度的蜂蜜,以找到我们需要使用的理想浓度。”

他们发现,当支架浸泡在5%的蜂蜜中时,矿物质的形成和骨保护素的产生都更高,这都表明骨骼的产生增加了。然而,高浓度的蜂蜜会导致骨骼健康的下降。此外,浸泡过的支架比掺入的要好,尽管原因尚不清楚。

接下来,研究人员测试了是否生长铜绿假单胞菌而且金黄色葡萄球菌被麦卢卡蜂蜜抑制。为此,他们将纸盘浸泡在不同浓度的蜂蜜中,并将其添加到细菌草坪中。令他们惊讶的是,没有一种浓度能够阻止细菌生长。类似地,浸泡过的支架不能阻止细菌的生长,即使细菌不能附着在这些表面上。

“我们通过扫描测量细菌生长;通过使用具有代表性的图像,我们能够计算细菌的数量,”杜威说。

根据文献中的说法,研究人员最初希望添加抗生素有助于抑制细菌生长。然而,他们又一次感到惊讶。杜威说:“令人惊讶的是,我们需要十倍的抗生素来杀死细菌,而一些细菌仍然存活了下来。”“使用金属植入物可能很容易杀死细菌。然而,我们的胶原蛋白支架似乎为细菌提供了一个保护环境,这造成了一个大问题。”

杜威希望尽快建立自己的实验室,在那里她将继续研究生物材料如何用于预防感染。“我想创造出其他人可以用来植入的模型.我也有兴趣了解细菌如何与支架中的细胞相互作用以及为什么它们对抗生素有如此强的抗药性杜威说。

Brendan Harley (RBTE领导人/EIRH),化学和生物分子工程Robert W. Schaefer教授说:“这项工作在IGB主题的帮助下成为可能。”“引进IGOH成员艾伦·柯林斯(Alan Collins)对细菌培养工作至关重要。他帮助我们获得了完成这项研究所需的专业知识。”

研究“矿化胶原支架的细菌附着评价及添加以增加间充质干细胞成骨”生物材料

更多信息:Marley J. Dewey等,矿化胶原支架上的细菌附着和添加麦卢卡蜂蜜以增加间充质干细胞成骨的评估,生物材料(2023)。DOI: 10.1016 / j.biomaterials.2023.122015

期刊信息: 生物材料

引用:评估麦卢卡蜂蜜对胶原蛋白支架的影响(2023年2月22日),检索于2023年3月12日//www.pyrotek-europe.com/news/2023-02-effect-manuka-honey-collagen-scaffolds.html
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