骨科內植物表面超疏水修飾、載納米銀及其相關抗菌性研究.pdf

1、隨著現代醫(yī)學的快速發(fā)展，骨科手術中越來越多地應用內植物。內植物植入人體后，一旦發(fā)生細菌感染，將可能導致內植物感染。而內植物感染是骨科手術后災難性的并發(fā)癥，不僅會給患者造成巨大的身心痛苦和經濟損失，也對骨科醫(yī)生提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。因此，如何保證內植物材料生物性能的同時還具備抑菌性或抗菌性成為骨科醫(yī)生急需解決的一個重要課題。
　　內植物植入體內后，瞬間被人體的體液包裹，體液中的纖連蛋白也分布于內植物表面，而纖連蛋白是細菌種植和粘附的主要

2、生物學因素，由于細菌粘附是內植物感染的始動因素，因此對內植物表面進行抗纖連蛋白粘附修飾成為新的治療和預防策略。內植物表面進行超疏水修飾后，可以減少纖連蛋白對內植物的粘附，即減少了細菌的種植和粘附，提高了內植物的抑菌能力。此外，運用電化學方法在內植物表面裝載納米銀，利用銀的殺菌效應可使內植物具備一定的抗菌能力。目的：
　　為了預防內植物感染的發(fā)生，必須打破細菌在內植物表面粘附的始動環(huán)節(jié)。通過改變內植物表面潤濕性，對不同親疏水表面對纖

3、連蛋白和細菌粘附影響作用機理進行分析，并驗證其抑菌效果。此外，在內植物表面構筑OCP(磷酸八鈣)/Ag/TiO2復合結構，并驗證其抗菌效果。
　　材料和方法：
　　1.應用電化學陽極氧化法在鈦金屬表面構建TiO2納米管陣列薄膜
　　2.應用自組裝法，將低表面能物質修飾在TiO2納米管陣列薄膜基礎上，在內植物表面構建超疏水涂層
　　3.應用接觸角分析儀分析自組裝后內植物超疏水涂層的潤濕性
　　4.通過體外抗纖

4、連蛋白粘附和體外模擬內植物植入抑菌試驗，比較不同表面對纖連蛋白和細菌粘附的影響，觀察內植物超疏水表面的抗纖連蛋白粘附和抑菌效果
　　5.通過兩步電化學法在TiO2納米管陣列膜層表面構筑OCP/Ag/TiO2復合結構
　　6.通過體外抗菌性試驗和動物體內植入試驗等評價OCP/Ag/TiO2復合涂層的抗菌性和生物活性
　　結果：
　　表面征貌：在氫氟酸溶液中，通過控制反應時間、反應電壓等參數，可在鈦金屬表面制備出一層

5、形態(tài)相對規(guī)則、大體均勻一致管狀結構，這層管狀結構可形成叢林狀納米管陣列薄膜。
　　超疏水表面抑菌效果：經低表面能物質PETS修飾的TiO2納米管陣列表面，其接觸角可達到156°±1.0°。體外抗纖連蛋白粘附和體外模擬內植物植入抑菌試驗證明：相對于親水和普通疏水表面，超疏水涂層能夠明顯降低纖連蛋白和細菌的粘附。
　　OCP/Ag/TiO2復合涂層抗菌實驗：體外實驗證明，OCP/Ag/TiO2復合涂層可以明顯減少細菌粘附，相對于

6、空白對照組可減少50％。體內實驗證明，載有一定尺寸納米銀的OCP/Ag/TiO2復合涂層可以明顯改善骨感染和骨髓炎臨床癥狀。病理結果：OCP/Ag/TiO2復合涂層側的骨髓感染程度、皮質骨破壞和骨膜反應程度明顯低于對照側。
　　結論：
　　1.在鈦金屬表面可通過電化學陽極氧化法構建TiO2納米管陣列薄膜。
　　2.通過自組裝法可在TiO2納米管陣列表面構成超疏水涂層，且該涂層能大大降低纖連蛋白和細菌的粘附。