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Este artículo es originalmente publicado en:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25573448
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Abstract
Bacterial colonization and biofilm formation on orthopedic implants is one of the worst scenarios in orthopedic surgery, in terms of both patient prognosis and healthcare costs. Tailoring the surfaces of implants at the nanoscale to actively promote bone bonding while avoiding bacterial colonization represents an interesting challenge to achieving better clinical outcomes. Herein, a Ti6Al4V alloy of medical grade has been coated with Ti nanostructures employing the glancing angle deposition technique by magnetron sputtering. The resulting surfaces have a high density of nanocolumnar structures, which exhibit strongly impaired bacterial adhesion that inhibits biofilm formation, while osteoblasts exhibit good cell response with similar behavior to the initial substrates. These results are discussed on the basis of a "lotus leaf effect" induced by the surface nanostructures and the different sizes and biological characteristics of osteoblasts and Staphylococcus aureus.
Resumen
La colonización y formación de biopelículas bacterianas en implantes ortopédicos es uno de los peores escenarios en la cirugía ortopédica, tanto en términos de pronóstico y los costes sanitarios de los pacientes. La adaptación de las superficies de los implantes en una nanoescala que promueva activamente la unión del hueso, evitando la colonización bacteriana representa un interesante desafío para el logro de mejores resultados clínicos.
En la presente memoria, una aleación Ti6Al4V de grado médico se ha recubierto con nanoestructuras de titanio que emplean la técnica de deposición por pulverización catódica en ángulo rasante por un magnetrón. Las superficies resultantes tienen una alta densidad de estructuras nano columnares , que exhiben fuertemente impedimentos para la dhesión bacteriana que inhibe la formación de biopelículas, mientras que los osteoblastos exhiben buena respuesta de las células con un comportamiento similar a los sustratos iniciales. Estos resultados se discuten sobre la base de un "efecto de hoja de loto"inducida por las nanoestructuras de superficie y los diferentes tamaños y características biológicas de los osteoblastos y el Staphylococcus aureus.
Este artículo es originalmente publicado en:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25573448
De:
Izquierdo-Barba I1, García-Martín JM2, Álvarez R3, Palmero A3, Esteban J4, Pérez-Jorge C4, Arcos D5, Vallet-Regí M6.
Izquierdo-Barba I1, García-Martín JM2, Álvarez R3, Palmero A3, Esteban J4, Pérez-Jorge C4, Arcos D5, Vallet-Regí M6.
Acta Biomater. 2015 Jan 5. pii: S1742-7061(14)00596-0. doi: 10.1016/j.actbio.2014.12.023. [Epub ahead of print]
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Abstract
Bacterial colonization and biofilm formation on orthopedic implants is one of the worst scenarios in orthopedic surgery, in terms of both patient prognosis and healthcare costs. Tailoring the surfaces of implants at the nanoscale to actively promote bone bonding while avoiding bacterial colonization represents an interesting challenge to achieving better clinical outcomes. Herein, a Ti6Al4V alloy of medical grade has been coated with Ti nanostructures employing the glancing angle deposition technique by magnetron sputtering. The resulting surfaces have a high density of nanocolumnar structures, which exhibit strongly impaired bacterial adhesion that inhibits biofilm formation, while osteoblasts exhibit good cell response with similar behavior to the initial substrates. These results are discussed on the basis of a "lotus leaf effect" induced by the surface nanostructures and the different sizes and biological characteristics of osteoblasts and Staphylococcus aureus.
Resumen
La colonización y formación de biopelículas bacterianas en implantes ortopédicos es uno de los peores escenarios en la cirugía ortopédica, tanto en términos de pronóstico y los costes sanitarios de los pacientes. La adaptación de las superficies de los implantes en una nanoescala que promueva activamente la unión del hueso, evitando la colonización bacteriana representa un interesante desafío para el logro de mejores resultados clínicos.
En la presente memoria, una aleación Ti6Al4V de grado médico se ha recubierto con nanoestructuras de titanio que emplean la técnica de deposición por pulverización catódica en ángulo rasante por un magnetrón. Las superficies resultantes tienen una alta densidad de estructuras nano columnares , que exhiben fuertemente impedimentos para la dhesión bacteriana que inhibe la formación de biopelículas, mientras que los osteoblastos exhiben buena respuesta de las células con un comportamiento similar a los sustratos iniciales. Estos resultados se discuten sobre la base de un "efecto de hoja de loto"inducida por las nanoestructuras de superficie y los diferentes tamaños y características biológicas de los osteoblastos y el Staphylococcus aureus.
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KEYWORDS:
Antibacterial effects; Biocompatibility; Biofilm; Magnetron sputtering; Titanium nanocolumns
- PMID:
- 25573448
- [PubMed - as supplied by publisher]
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