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An immobilized liquid interface prevents device associated bacterial infection in vivo

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作者
Jiaxuan Chen,Caitlin Howell,Carolyn A. Haller,Madhukar S. Patel,Perla Ayala,Katherine A. Moravec,Erbin Dai,Liying Liu,Irini Sotiri,Michael Aizenberg,Joanna Aizenberg,Elliot L. Chaikof
出处
期刊:Biomaterials [Elsevier]
卷期号:113: 80-92 被引量:107
标识
DOI:10.1016/j.biomaterials.2016.09.028
摘要

Virtually all biomaterials are susceptible to biofilm formation and, as a consequence, device-associated infection. The concept of an immobilized liquid surface, termed slippery liquid-infused porous surfaces (SLIPS), represents a new framework for creating a stable, dynamic, omniphobic surface that displays ultralow adhesion and limits bacterial biofilm formation. A widely used biomaterial in clinical care, expanded polytetrafluoroethylene (ePTFE), infused with various perfluorocarbon liquids generated SLIPS surfaces that exhibited a 99% reduction in S. aureus adhesion with preservation of macrophage viability, phagocytosis, and bactericidal function. Notably, SLIPS modification of ePTFE prevents device infection after S. aureus challenge in vivo, while eliciting a significantly attenuated innate immune response. SLIPS-modified implants also decrease macrophage inflammatory cytokine expression in vitro, which likely contributed to the presence of a thinner fibrous capsule in the absence of bacterial challenge. SLIPS is an easily implementable technology that provides a promising approach to substantially reduce the risk of device infection and associated patient morbidity, as well as health care costs.
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