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PARX技術-人造骨免受細菌侵襲的“防護罩”

2019-07-30 09:36:05
        鹿特丹(Rotterdam),2019年7月15日 - Parx Plastics NV(泛歐證券交易所代碼:MLPRX)宣布,意大利經濟發展部頒發工業發明專利證書,報道該公司技術為骨科假體裝置上創出在維生素E混合超高分子量聚乙烯(UHMWPE)表面上抗菌和抗生物膜的技術。
        該專利將為Parx的生物相容性技術提供保障,特別是在整形外科領域,進一步加強了公司的專利組合。 UHMWPE組件會用于全內假體關節,例如髖關節,膝關節,肩關節,踝關節,肘關節和脊柱的內假體。 
        Luigi Costa教授,博士-意大利都靈大學分子成像中心分子生物技術與健康科學系的維生素E混合超高分子量聚乙烯生物材料研究員和專家說:“Parx Plastics技術提高了細菌生物膜對UHWMPE維生素E制成的矯形假體部件表面的抵抗力,代表著在控制感染風險方面朝著更好的方面邁進了一步。”


UHMWPE

        超高分子量聚乙烯是熱塑性聚乙烯的一個子集。它具有極長的鏈,通過加強分子間相互作用,可以更有效地將負荷轉移到聚合物主鏈上。這就產生了一種非常堅韌的材料,在目前制造的熱塑性塑料中具有最高的沖擊強度。它具有超高的耐磨性,在某些形式上比碳鋼耐磨15倍,因此該材料可以用作髖,膝和脊柱植入物的生物材料具有臨床歷史。
        在該專利申請的研究中,采用差示掃描量熱法(DSC)、傅立葉變換紅外光譜法(FTIR)和小沖頭測試(根據建立的指南)對含有維生素E樣品的超高分子量聚乙烯進行了表征(包括有技術和無技術)。材料的物理機械特性僅略微改變,與添加技術的百分比相關,但大部分材料對于實現關節假體仍在可接受的范圍內。


背景

        假體關節感染(PJI)是關節植入術后最嚴重的并發癥之一。這個問題不僅是骨科醫生的一個挑戰,也影響著患者日常的恢復力。假體感染給患者家庭帶來沉重的經濟壓力,治療此類感染的平均費用約為62,500歐元,具體花費取決于患者需要的手術次數、并發癥和抗生素治療。一般來說,假體感染后,所需資源是原發性膝關節置換手術的三到四倍。
        Stefano Zanasi教授-英國倫敦和意大利博洛尼亞著名的骨科外科醫生、創傷學家和再生外科和生物技術專家,每年執行約950次手術,他說:“醫院的感染在骨科應用中的相關性是我們必須解決的問題,因為細菌對抗生素的耐藥性正在逐漸提升。使用Parx Plastics技術,可以從另一個方面去了解解決它。”

 

測試抗菌性能

        為了驗證Parx Plastics開發的技術的特性及其在超高分子量聚乙烯(UHMWPE)中與維生素E的功能,公司與不同大學和認可的實驗室合作。進行的研究確定了革蘭氏陽性和革蘭氏陰性細菌的確減少了。
        結合Parx Plastics技術的樣品,在不同接觸時間后,其表面檢測到的微生物負荷,定量低于未使用該技術的正常樣品,48小時后抑制率仍達99.99%。
      測試的菌株有:
              表皮葡萄球菌ATCC 12228;
             金黃色葡萄球菌MRSA ATCC 25923;
             糞腸球菌ATCC 29212
             銅綠假單胞菌ATCC 9027
        其他體內研究表明,Parx Plastics技術還可有效防止表面生物膜粘附。這可以防止生物膜的堆積,從而防止細菌在生物膜內聚集。這對于醫療植入物來說有著巨大的價值,因為在觀察整形外科植入物感染中,由于生物膜的形成,即使經過長時間的治療仍存在著復發率:因為細菌聚集在不同層的生物膜中,在每一層中細菌具有不同的代謝活性。同時,這些細菌分泌一種細胞外聚合物物質,幫助位于生物膜最深處的細菌在幾乎沒有可用的營養物質、在低代謝條件下的生存下去。與位于生物膜表面的細菌相比,這些細菌對抗生素的抗性最高。當生物膜形成時,外科醫生不可能離開患者,必須要移除感染的植入物部位并用抗生物膜的間隔物代替,以避免患者發生嚴重的并發癥。
 
               

  



具有主導地位的市場 

        據估計,全球骨科市場中,大型企業占據主導地位,規模達340億美元。美國的一個5人小組控制著65%的骨科植入物市場。對于膝關節和髖關節置換,Zimmer Biomet在這項活動中創造了23億美元的收入,占據了市場35%的領導地位。2016年,Zimmer以140億美元收購了Biomet。J&J子公司DePuy Synthes擁有21%的市場份額,排名第二。DePuy / J&J在2012年以213億美元的價格收購了Synthes。這兩項業務進一步加強了該市場的集中。
        這種情況正在減少Parx Plastics在骨科領域的潛在客戶數量。然而,這個市場中的每個制造商都有著相同的首要任務:降低感染風險。隨著過去幾年抗生素耐藥性的增加,這已成為這些制造商的關鍵話題,Parx Plastics認為它掌握了解決這一問題的關鍵技術。
        Parx Plastics意識到,在將此應用商業化之前,還有很多重要階段需要實現。為此,公司希望與熟悉這方面的制造商合作,共同開展這項合作,一起推翻骨科領域的這一緊迫問題。同時,在醫療保健領域進行了更多測試,研究該技術在其他醫學應用的優勢。



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