姜黄和生姜的天然提取物增强植入物结合，对抗感染，并减少癌细胞，为医疗植入物提供有希望的改进。
根据华盛顿州立大学的新研究，由姜黄和生姜制成的提取物可能有助于骨植入物更牢固地附着，同时消除细菌和癌细胞。这些发现可能使数百万接受关节置换和骨癌治疗的患者受益。
早期实验表明，该提取物在植入部位的六周内几乎使骨结合加倍。它还摧毁了植入物表面90%以上的细菌，并显著减少了与癌症相关的细胞。这项工作将传统医学原理与现代生物医学技术相结合。姜黄以其鲜亮的橙色而闻名，姜黄和生姜在中国和印度已被用于烹饪和疗愈实践数千年。
"基本上，我说这是将最好的与最新的相结合，"华盛顿州立大学机械与材料工程学院Westinghouse杰出讲席教授、该论文的通讯作者Susmita Bose说。"最好的部分来自食物，而最新方面则来自生物医学设备。"
天然化合物与现代植入物的结合
这项研究发表在《美国陶瓷学会杂志》上，建立在Bose和同校波音杰出讲席教授Amit Bandyopadhyay早期工作的基础上。他们的研究表明，姜黄和生姜的化合物可以增强先进的医疗治疗。它还扩展了他们之前使用3D打印创建骨植入物的努力，这项技术已经从不太可能的概念发展为广泛使用的制造方法。
在这项研究中，研究团队专注于与骨植入物相关的常见并发症。目前约有700万美国人使用金属髋关节或膝关节置换物，其中许多植入物最终需要修复，因为它们与骨骼结合不良或随时间失去强度。植入物表面的感染是另一个主要问题，在近三分之一的失败病例中发生，且难以治疗。
"通常，感染需要移除植入物，"Bose说。"没有其他方法可以修复患者体内的骨骼。因此，与感染相关的问题可能会导致巨大的健康问题和经济负担。"
对抗感染和骨癌
研究人员还研究了这种提取物如何影响骨肉瘤细胞，这是一种在儿童和年轻人中最常见的骨癌类型。即使在手术、化疗和植入物等治疗后，仍可能残留一些癌细胞。
为解决这个问题，研究团队开发了一种使用姜提取物和姜黄素（姜黄中的活性化合物）的钛植入物涂层。这种涂层设计为随时间逐渐释放化合物。该方法在实验室条件下以及使用股骨植入物的大鼠模型中进行了测试。
结果显示，涂有该涂层的植入物加强了骨与钛之间的连接，在手术后六周内使结合加倍。它还消除了植入物表面92%的细菌，并将该区域周围的癌细胞相关细胞减少了11倍，与未经处理的样本相比。
多功能植入物及未来影响
"这个挑战有很多很多方面，"Bandyopadhyay说。"我们正在制造一种具有抗感染能力的植入物。我们正在制造一种可以帮助骨结合的植入物。这篇论文关注的是非常大的问题，我们告诉世界许多你可以做的小事情，可能会给患者的生活带来显著益处，无论是髋关节植入物、膝关节植入物、脊柱植入物还是肩关节植入物。这确实是它的圣杯。"
Bose强调，姜黄和生姜的益处超出了植入物技术。当包含在饮食中时，这两种化合物都以其抗炎和抗氧化作用而闻名。
"我对这些天然药物化合物非常热情，因为我感觉它们可以很容易地用作我们日常生活中预防性护理，"Bose说。"来自姜黄的姜黄素具有非常好的抗炎效果——而炎症性骨质流失是一个重大挑战。姜可能具有抗癌效果。我们可以将这些化合物用作预防性护理。"
参考文献："用于承重植入物的姜黄素和姜提取物涂层ZnO-羟基磷灰石涂覆Ti-6Al-4V"，作者：Arjak Bhattacharjee、Ujjayan Majumdar、William S. Dernell、Amit Bandyopadhyay和Susmita Bose，2026年2月11日，《美国陶瓷学会杂志》。
本研究由美国国立卫生研究院/国家关节炎与肌肉骨骼及皮肤病研究所资助。
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