治疗骨骼感染并确保骨骼恢复是现代骨科面临的主要全球性问题之一，临床长期使用抗生素可能会增加抗微生物耐药性（AMR）的风险，而生物膜引起的炎症可能会阻碍组织愈合，使得骨骼感染的治疗更加具有挑战性。理想的治疗策略是结合免疫反应主动调节以促进成骨与有效的细菌感染清除，避免让病患长期使用抗生素。
中国科学技术大学与中南大学的联合研究团队采用等离子体浸没离子注入（PIII）技术，制备了含有钴元素的钛基入物，研究成果以 “A Multifunctional Cobalt-Containing Implant for Treating Biofilm Infections and Promoting Osteointegration in Infected Bone Defects Through Macrophage-Mediated Immunomodulation”为题，于近日发表在《Advanced Science》上。根据实验结果，含钴的钛植入物通过有效破坏生物膜形成和减少金黄色葡萄球菌（MRSA）的粘附超过80%，改善了良好的抗菌活性（图1）。
图1 Co-Ti有效去除MRSA生物膜
同时，这类植入物表现出卓越的抗炎与成骨整合特性。RNA测序分析揭示了二价钴离子在调节巨噬细胞极化为M2表型方面的潜在机制，这就在材料周围创造了有利于骨骼愈合的免疫环境。另一方面，这些植入物可以促进成骨分化，并抑制破骨细胞活性，持续支持骨骼修复。总体而言，在没有外源性重组蛋白或抗生素介入的情况下，这类植入物能有效地降低感染并加速骨骼修复，为复杂的骨骼疾病提供了具有临床前景的新技术（图2）
图2 Co- Ti增强成骨活性和控制免疫反应，以促进病变骨缺损的再生
该论文第一作者为中国科学技术大学硕士研究生晏侬洋和中南大学湘雅医学院博士研究生周豪；共同通讯作者为中国科学技术大学吴征威特任研究员和中南大学湘雅医学院邓幼文主任。
论文链接：http://doi.org/10.1002/advs.202409200