文献信息

宁波大学附属李惠利医院、江西省纳米生物材料重点实验室&华东交通大学材料科学与工程学院，仙居县人民医院等单位的研究成果“Iodine-Doped 3D Print Ti Alloy for Antibacterial Therapy on Orthopedic Implants (掺碘3D打印钛合金在骨科植入物抗菌治疗中的应用) 在杂志《ACS OMEGA》上发表。平生公司的离体CT (VENUS) 在论文中提供了重要的钛合金图像和定量分析。

该研究的通讯作者为彭兆祥主任；第一作者是胡晓东。

文献摘要

本研究提出了一种新的方法，通过将碘掺杂和3D打印技术相结合来减轻医学植入物中的细菌感染和抗生素耐药性。碘具有强大的抗菌性能，而钛合金(Ti)由于其机械和生物特性而成为植入物的流行金属，通过电化学沉积，将碘掺杂在3D打印钛合金(3D-Ti)植入物上。扫描电子显微镜、能量色散光谱和 X射线光电子能谱证实，由于三维打印材料表面粗糙，成功制造出了碘掺杂钛植入物，并提高了碘含量。体外研究表明，这些植入物显著抑制细菌粘附和生物膜的形成，并表现出良好的碘离子释放动力学。生物相容性试验显示无细胞毒性和良好的血液相容性。植入物对大肠杆菌(E.coli)和金黄色葡萄球菌(S.aureus)菌株的抗菌效果增强。研究结果表明碘掺杂和3D打印技术相结合是治疗与医疗植入物术后相关感染的一种很有前途的策略，从而改善患者的预后。我们鼓励未来的研究深入探讨这一开创性方法的长期影响和前瞻性临床用途。

实验方法和结果

植入物特性

孔隙度由Micro-CT检测(平生医疗科技有限公司)。

Ti和3D-Ti的形貌差异显著。钛合金表现出光滑的表面，而3D-Ti则表现出微米级的球形结构。将碘加载到衬底上后，通过比较碘掺杂的3d打印钛合金(3D-Ti−I)和3D-Ti，可以观察到明显的形态变化。当3D-Ti的孔隙率为~8.3%时，两种材料的力学性能无明显变化。加载量的增加可能是由于3D-Ti表面粗糙，有利于碘与基体的附着和粘附，从而提高了加载效率。

图 S1.Ti和3D-Ti的力学性能(A)和Micro-CT (B)评价结果。

文献结论

在这项研究中，作者制作了一种掺碘的3D打印钛合金，用于骨科植入物的抗菌治疗。结果表明，与碘掺杂钛合金相比，碘掺杂3D打印钛合金携带的碘更多，亲水性更好，抗菌效果更好，且无明显的细胞毒性。因此，这种材料是治疗种植体相关感染的有希望的候选材料。

使用设备

                                                     Micro CT（型号：VENUS）（平生医疗科技）

                                                             影像软件：Avatar（平生医疗科技）