巴斯大学团队创建抗菌3D打印材料

研究人员认为，这项技术有望创造出抗感染材料，可用于医疗植入物。

巴斯大学的研究小组与阿尔斯特大学的同事合作，在《柳叶刀》杂志上发表了这项研究先进材料技术．它强调了电响应性铁电材料的使用如何赋予植入物抗感染的特性，使其成为生物医学应用的理想选择，如心脏瓣膜、支架和骨植入物，降低患者的感染风险。

尽管司空见惯，但所有生物医学植入物都存在一定程度的风险，因为材料表面可能携带生物污染物，从而导致感染。降低这一风险可能会以改善结果的形式有利于患者，也有利于医疗保健提供者，因为正在进行的治疗降低了成本。

该团队此前曾使用这种3D打印技术制造用于骨组织工程的三维支架。

巴斯大学机械工程系材料与结构讲师Hamideh Khanbareh博士是这项研究的主要作者。她说，这一发展具有广泛的应用前景。

更多的是在医疗保健领域

Khanbareh博士说:“可以对抗感染或大肠杆菌等危险细菌的生物医学植入物可能会给患者和医疗保健提供者带来重大好处。”

“我们的研究表明，我们创造的铁电复合材料作为抗菌材料和表面具有巨大的潜力。这是一个可能改变游戏规则的发展，我们希望通过与医学研究人员或医疗保健提供商的合作进一步发展。”

这一创新得益于铁电性，这是某些极性材料的一种特性，它会随着机械能或温度的变化而产生表面电荷。

在铁电薄膜和植入物中，这种电荷导致自由基的形成，称为活性氧(ROS)，可以选择性地消灭细菌。这是通过极化铁电复合材料表面水分子的微电解而实现的。

用于控制这一现象的复合材料是通过将铁电钡钙锆钛酸盐(BCZT)微颗粒包埋在聚己内酯(PCL)中制成的，聚己内酯是一种广泛用于生物医学应用的可生物降解聚合物。然后，铁电粒子和聚合物的混合物被送入3D生物打印机，以创建一个特定的多孔“支架”形状，其设计具有高表面积，以促进ROS的形成。

据该团队称，测试表明，即使被高浓度的侵略性大肠杆菌污染，这种复合材料也可以在没有外部干预的情况下完全根除细菌细胞，在短短15分钟内杀死70%。