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PARX技术-人造骨免受细菌侵袭的“防护罩”

2019-07-30 09:36:05
        鹿特丹(Rotterdam),2019年7月15日 - Parx Plastics NV(泛欧证券交易所代码:MLPRX)宣布,意大利经济发展部颁发工业发明专利证书,报道该公司技术为骨科假体装置上创出在维生素E混合超高分子量聚乙烯(UHMWPE)表面上抗菌和抗生物膜的技术。
        该专利将为Parx的生物相容性技术提供保障,特别是在整形外科领域,进一步加强了公司的专利组合。 UHMWPE组件会用于全内假体关节,例如髋关节,膝关节,肩关节,踝关节,肘关节和脊柱的内假体。 
        Luigi Costa教授,博士-意大利都灵大学分子成像中心分子生物技术与健康科学系的维生素E混合超高分子量聚乙烯生物材料研究员和专家说:“Parx Plastics技术提高了细菌生物膜对UHWMPE维生素E制成的矫形假体部件表面的抵抗力,代表着在控制感染风险方面朝着更好的方面迈进了一步。”


UHMWPE

        超高分子量聚乙烯是热塑性聚乙烯的一个子集。它具有极长的链,通过加强分子间相互作用,可以更有效地将负荷转移到聚合物主链上。这就产生了一种非常坚韧的材料,在目前制造的热塑性塑料中具有最高的冲击强度。它具有超高的耐磨性,在某些形式上比碳钢耐磨15倍,因此该材料可以用作髋,膝和脊柱植入物的生物材料具有临床历史。
        在该专利申请的研究中,采用差示扫描量热法(DSC)、傅立叶变换红外光谱法(FTIR)和小冲头测试(根据建立的指南)对含有维生素E样品的超高分子量聚乙烯进行了表征(包括有技术和无技术)。材料的物理机械特性仅略微改变,与添加技术的百分比相关,但大部分材料对于实现关节假体仍在可接受的范围内。


背景

        假体关节感染(PJI)是关节植入术后最严重的并发症之一。这个问题不仅是骨科医生的一个挑战,也影响着患者日常的恢复力。假体感染给患者家庭带来沉重的经济压力,治疗此类感染的平均费用约为62,500欧元,具体花费取决于患者需要的手术次数、并发症和抗生素治疗。一般来说,假体感染后,所需资源是原发性膝关节置换手术的三到四倍。
        Stefano Zanasi教授-英国伦敦和意大利博洛尼亚著名的骨科外科医生、创伤学家和再生外科和生物技术专家,每年执行约950次手术,他说:“医院的感染在骨科应用中的相关性是我们必须解决的问题,因为细菌对抗生素的耐药性正在逐渐提升。使用Parx Plastics技术,可以从另一个方面去了解解决它。”

 

测试抗菌性能

        为了验证Parx Plastics开发的技术的特性及其在超高分子量聚乙烯(UHMWPE)中与维生素E的功能,公司与不同大学和认可的实验室合作。进行的研究确定了革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌的确减少了。
        结合Parx Plastics技术的样品,在不同接触时间后,其表面检测到的微生物负荷,定量低于未使用该技术的正常样品,48小时后抑制率仍达99.99%。
      测试的菌株有:
              表皮葡萄球菌ATCC 12228;
             金黄色葡萄球菌MRSA ATCC 25923;
             粪肠球菌ATCC 29212
             铜绿假单胞菌ATCC 9027
        其他体内研究表明,Parx Plastics技术还可有效防止表面生物膜粘附。这可以防止生物膜的堆积,从而防止细菌在生物膜内聚集。这对于医疗植入物来说有着巨大的价值,因为在观察整形外科植入物感染中,由于生物膜的形成,即使经过长时间的治疗仍存在着复发率:因为细菌聚集在不同层的生物膜中,在每一层中细菌具有不同的代谢活性。同时,这些细菌分泌一种细胞外聚合物物质,帮助位于生物膜最深处的细菌在几乎没有可用的营养物质、在低代谢条件下的生存下去。与位于生物膜表面的细菌相比,这些细菌对抗生素的抗性最高。当生物膜形成时,外科医生不可能离开患者,必须要移除感染的植入物部位并用抗生物膜的间隔物代替,以避免患者发生严重的并发症。
 
               

  



具有主导地位的市场 

        据估计,全球骨科市场中,大型企业占据主导地位,规模达340亿美元。美国的一个5人小组控制着65%的骨科植入物市场。对于膝关节和髋关节置换,Zimmer Biomet在这项活动中创造了23亿美元的收入,占据了市场35%的领导地位。2016年,Zimmer以140亿美元收购了Biomet。J&J子公司DePuy Synthes拥有21%的市场份额,排名第二。DePuy / J&J在2012年以213亿美元的价格收购了Synthes。这两项业务进一步加强了该市场的集中。
        这种情况正在减少Parx Plastics在骨科领域的潜在客户数量。然而,这个市场中的每个制造商都有着相同的首要任务:降低感染风险。随着过去几年抗生素耐药性的增加,这已成为这些制造商的关键话题,Parx Plastics认为它掌握了解决这一问题的关键技术。
        Parx Plastics意识到,在将此应用商业化之前,还有很多重要阶段需要实现。为此,公司希望与熟悉这方面的制造商合作,共同开展这项合作,一起推翻骨科领域的这一紧迫问题。同时,在医疗保健领域进行了更多测试,研究该技术在其他医学应用的优势。