[发明专利]噬菌体的等离子体固定及其应用

说明书

一种医疗装置，所述医疗装置包括：基底，其限定表面；等离子体聚合物层，其结合至所述表面并涂覆所述表面；以及杀菌剂层，其结合至所述等离子体聚合物层，所述等离子体聚合物层介于所述基底与所述杀菌剂层之间。另外，一种用于用杀菌剂层涂覆医疗装置的基底的表面的方法，所述方法包括：将所述表面暴露于等离子体以形成结合至所述表面的等离子体聚合物层；以及将杀菌剂层结合至所述等离子体聚合物层。

发明领域

本发明涉及噬菌体的一般领域，并且更具体地涉及噬菌体的等离子体固定及其应用。

背景技术

噬菌体是特异性地感染细菌的病毒。它们是环境中最主要的生物控制剂，并且可以在多种医疗、工业和生态学应用中利用它们仅感染有限数量的细菌宿主的能力。

全球越来越多地发生多药物抗性感染令人担忧，由此产生的保健成本仅在美国达200亿美元。虽然已做出巨大努力来生产抗生素和非抗生素衍生物，诸如抗菌疫苗、免疫刺激剂、佐剂和益生菌；但是正在开发的药物并不多。此外，再引入作为伤口的治疗替代物的银产品使得开始开发针对银的细菌抗性基因。这些因素在世界范围内引发了对噬菌体疗法的新的关注，其中早期临床研究证实了噬菌体使用的安全性。

假体周围关节感染的微生物和抗性流行病学显示，大部分所存在的生物体是甲氧西林抗性和甲氧西林敏感性的金色葡萄球菌(Saureus)以及甲氧西林抗性和甲氧西林敏感性的表皮葡萄球菌(Staph.epidermidis)。事实上，4分之3的植入物相关感染由葡萄球菌菌种导致，其中金黄色葡萄球菌在整形外科中是主要的致病物。由葡萄球菌以外的所有存在的病源微生物物种导致的感染总共仅占植入物感染的一小部分，仅约22％。因此，葡萄球菌属在植入物相关感染中具有极大的重要性。

抗生素抗性目前是主要问题，需要首要的临床关注。长久以来已认识到，许多重要的病原体(其中金黄色葡萄球菌是最重要的)总是表现出更令人担忧的抗生素抗性水平。此外，假体表面上细菌形成的生物膜对于抗微生物剂是特别具有抗性的，并且往往能够在极具攻击性的化疗中存活，即使在特异性抗生素抗性因子不存在的情况下也是如此。考虑到这种情况，需要找到有效治疗植入物相关感染的替代性手段。

因此，存在赋予生物材料抗菌特性的方式的需要。

发明内容

假体周围感染对于患者和卫生保健系统造成了显著的负担。中间放置抗生素胶接剂间隔物的二期翻修是慢性假体周围感染的标准护理。我们提出了在间隔物植入物中使用此技术作为以延长的时间段将噬菌体直接递送到受感染组织的手段，并且维持软组织张力，以有利于通过噬菌体涂覆的间隔物植入物进行的再植入程序。

过去十年还见证了从生物稳定到可生物降解的植入物和敷料的转变。值得注意的是，组织工程化的领域关注于开发不仅维持、还恢复并改善组织功能的生物替代物。此外，抗菌特性对于大部分生物材料是希望的，因为它们易于被形成生物膜的细菌定殖。

植入物的设计需要一种界面，其对于噬菌体具有活性，并且可以提供有利的物理和化学环境，以便调控微生物的行为和生物功能。就这一点而言，用等离子体对表面进行改性被认为是最有效的方法之一，通过所述方法我们可以通过新功能层的官能团接枝或沉积来触发并增强表面固定。

本发明提出了一种用等离子体处理基底并且随后将噬菌体或噬菌体衍生的蛋白质固定在表面上的方法。

在一些实施方案中，所述基底由合适的聚合物诸如聚酯酰胺脲(PEAU)、基于亮氨酸的聚酯酰胺聚合物或基于另一种氨基酸的共聚物制成。由于两种基团，酯和酰胺，此类聚合物是可生物降解的(酯基团)，并且具有良好的热稳定性和机械强度(具有强分子间相互作用的酰胺基团)。并入亮氨酸或其他合适的氨基酸改善聚合物的生物相容性。