Descrizione del progetto
Impianti articolari avanzati con proprietà antimicrobiche uniche
L’artroplastica di anche e ginocchia è un trattamento chirurgico comune in chirurgia ortopedica, che viene realizzato con l’obiettivo di ripristinare la funzionalità di un’articolazione lesa o malata. Questa procedura fa enorme affidamento sulle protesi sostitutive che, tuttavia, potrebbero accumulare batteri e causare infezione periprotesica nell’articolazione. Per affrontare questa grave questione medica, il progetto NanoBioRS , finanziato dall’UE, si propone di sviluppare un rivestimento molecolare intelligente che associa fattori di crescita tissutali ad antimicrobici. Inoltre, conterrà enzimi che prevengono la formazione di biopellicole sulle protesi articolari e la diffusione della resistenza agli antimicrobici. La soluzione NanoBioRS potrebbe essere adottata per il rivestimento di vari materiali impiantabili, affrontando così la minaccia per la salute dei batteri resistenti allo stafilococco.
Obiettivo
Antimicrobial resistance (AMR) is responsible for 25,000 deaths per year in the EU and costs EUR 1.5 billion annually. Methicillin-sensitive Staphylococcus aureus (MSSA), Methicillin-resistant S. aureus (MRSA) and S. epidermidis remain a serious problem in the treatment of periprosthetic joint infection (PJI).
After surgery, bacteria may attach to the surface of prosthetic joints to form biofilms. The fate of an available surface can be conceptualized as a race between tissue cell integration and bacterial adhesion to that same surface. If the race is won by tissue, then the surface is occupied and defended and is thus less available for bacterial colonization.
The integration of the synthetic routes for smart molecular coatings doped with anti-staphylococcal agents that promote tissue growth, their biological responses and biointerface interactions into functional nano bio-responsive systems (NanoBioRS) able to avoid PJI is an unexplored opportunity for innovation.
In order to tackle PJI and to contribute to avoid the development and spread of antimicrobial resistance, NanoBioRS aims to engineer smart coatings equipped with three frontlines: (i) Increased adhesiveness of their interface to favour tissue cell integration. (ii) Smart responses to eradicate MSSA, MRSA and S. epidermidis using antimicrobials that are not prompt to resistance development. (iii) Means of avoiding biofilm and horizontal gene transfer (HGT) of AMR.
Thiol-modified polymers, surface-tethered stimuli-responsive polymer brushes and antimicrobial/antifouling agents will render coatings with eukaryotic cell adhesive, smart bacterial contact-kill and anti-biofilm properties, respectively. Endonucleases will be used to avoid biofilm and HGT of AMR. Implant surfaces will be modified with NanoBioRS. Nanoscale characterization will allow for the understanding of biointerface interactions taking place during eukaryotic cell colonization and bacterial invasion of implants.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP.
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Parole chiave
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinatore
6020 Innsbruck
Austria