載銀羥基磷灰石抗菌涂層抗菌性能及對成骨細(xì)胞影響_圖文

1、 講學(xué)屯轂2009年1月第54卷第1期骨細(xì)胞形態(tài).(ii成骨細(xì)胞成骨礦化能力的影響.取HA涂層組、HA/Ag涂層組和鈦合金對照組各lo塊,分別放入24孔培養(yǎng)板內(nèi),涂層組將涂層面向上,將1xlo 個/mL的MC3T3成骨細(xì)胞接種到材料涂層表面.培養(yǎng)14d后取出標(biāo)本,加入含四環(huán)素的培養(yǎng)液(50lag/mL,標(biāo)記30min后,更換新鮮不含四環(huán)素的培養(yǎng)液后繼續(xù)培養(yǎng)30min,PBS漂洗,95%乙醇固定10min,在熒光顯微鏡下進(jìn)行觀察拍照(物鏡xlO,用隨機(jī)附 上述實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次,計(jì)數(shù)資料以均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,應(yīng)用SPSSfor windows13.0統(tǒng)計(jì)軟件(美國SPSS進(jìn)行分析處理,組間比較

2、采用r一檢驗(yàn)及方差分析,兩兩比較采用StudentNewmanKeuls(SNK檢驗(yàn),P<0.05認(rèn)為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義.2結(jié)果2.1HA/Ag涂層材料體外銀離子緩釋實(shí)驗(yàn)HA/Ag涂層材料在SBF中銀離子緩釋結(jié)果見圖2,HA/Ag涂層中銀離子SBF浸提1d后,銀離子的濃度達(dá)到O.1ppm(1ppm=1.g/mL,至2周時,銀離子釋放漸趨平緩,在0.4ppm,至7周時,銀離子的濃度達(dá)到0.9ppm.有少量細(xì)菌黏附,以紅色死菌為主,金葡菌呈團(tuán)狀分布,銅綠假單胞菌散在分布.培養(yǎng)4d后涂層材料表面生物被膜形成,HA/Ag涂層表面細(xì)菌黏附明顯少于HA普通涂層,生物被膜形成被抑制.培養(yǎng)7d形成的成熟生物被

3、膜較培養(yǎng)4d形成的早期生物膜明顯稠厚,HA涂層細(xì)菌密集,層疊如棉絮狀,HA/Ag涂層死菌明顯增多(圖3,SEM形態(tài)學(xué)改變見圖4.圖3培養(yǎng)7d時激光掃描共聚焦顯微鏡觀察涂層表面細(xì)菌生物膜大體情況活菌染色為綠色,死菌染色為紅色 圖2HA/Ag涂層在SBF中7周時間內(nèi)銀離子釋放曲線2.2體外抗菌性能實(shí)驗(yàn)經(jīng)過在2%TSB菌液系統(tǒng)中培養(yǎng)2,4,7d,在HA/Ag復(fù)合涂層及HA普通涂層表面金葡菌及銅綠假單胞菌的黏附和細(xì)菌外物質(zhì)的堆積隨著時間的延長而圖4培養(yǎng)7d時掃描電子顯微鏡觀察純HA涂層(a,(c及增多.CLSM觀察,培養(yǎng)2d時HA普通涂層表面細(xì)菌HA/Ag涂層(b,(d表面在2%TSB金葡菌(a,(b

4、和銅綠黏附開始增多,以綠色活菌為主,而HA/Ag復(fù)合涂層假單胞菌(c,(d生物被膜微觀形態(tài)(×600062 鈄學(xué)屯權(quán)2009年1月第54卷第1期“9露是也2f 翩鯉驪圖6HA涂層、HA/Ag涂層及鈦合金表面培養(yǎng)2,24和48h后成骨細(xì)胞密度曲線可制備出具有廣譜抗菌作用的復(fù)合材料【211.銀可以與細(xì)菌DNA結(jié)合,抑制細(xì)菌DNA多聚酶,從而抑制細(xì)菌繁殖,且銀強(qiáng)烈地吸引細(xì)菌體中酶蛋白的疏基,并迅速結(jié)合在一起,降低原生物活性酶的活性,具有抗菌作用,銀作為抗菌劑在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用已久Il,221.載銀抗菌材料的抗菌性能直接與材料銀離子的釋放有關(guān)【2引.理論上,材料若能持續(xù)釋放銀離子,即應(yīng)具有相

5、應(yīng)的殺菌性能,但銀作為一種重金屬,對組織器官有毒性作用(最低殺菌濃度為0.1ppm,對細(xì)胞毒性濃度為1.6ppm,因此銀離子析出的濃度須控制在這一范圍內(nèi),以避免對機(jī)體細(xì)胞產(chǎn)生損害1241.本文通過原子發(fā)射光譜法檢測HA/Ag涂層材料在SBF中 圖7HA涂層(a,HA/Ag涂層9b及鈦合金(c表面培養(yǎng)48h后成骨細(xì)胞形態(tài)(X 1500 圖8培養(yǎng)14d后HA涂層(a,HA/Ag涂層(b和鈦合金(c表面礦化結(jié)節(jié)及3種材料表面礦化結(jié)節(jié)平均面積(d銀離子呈緩慢持續(xù)釋放趨勢，前幾天釋放速度較快 周后釋放速度開始驥顯減漫，添后中鑷離子 的濃度達(dá)到 可見載銀抗菌劑復(fù) 合涂層在中能維持有效殺菌濃度，且低于細(xì)胞

6、毒性濃度 通過阻止細(xì)菌的黏附以及細(xì)菌生物被膜的形成 可以明顯減少內(nèi)植物術(shù)后相關(guān)感染的發(fā)生率金葡菌 秘銅綠假蕈脆墓是臀科內(nèi)蘊(yùn)物術(shù)后藕關(guān)感染常覓懿孳 蘭氏陽性及陰性菌，我們采用真空等離子體噴涂 技術(shù)制備跬添加鑲抗菌劑的復(fù)合涂層體 辯抗菌性糍試驗(yàn)表暖，在金蘩蔻、鑭綠緩單麓 菌液培養(yǎng) 時，涂層及復(fù)合涂層表面生物 膜厚度相當(dāng)，但復(fù)合涂層的生物膜的活菌百分 院與涂層程院已開始減低，說驥其抗篡終震初步 照現(xiàn)在培養(yǎng)及 時，復(fù)合涂層的細(xì)菌生物 膜的厚度、細(xì)菌密度均隨著時間延長而增加，但生物 膜厚度與活藹吾分?jǐn)琅c涂晨裰?jǐn)垒^有著驥顯酶差 舁，且活菌百分比呈降低趨勢可見，復(fù)合涂層 對金葡菌、銅綠假單胞菌具有良好的抗菌

7、效果 纓胞熬附是成囂鏹胞程植入艨料接觸的第一步， 它將直接影響成骨細(xì)胞在植入材料表面的增殖、分化 和鈣化，以及隨后的槭人材料與周圍骨組織之間的 囂整合。本文的俸外渡骨緩麓黏附實(shí)驗(yàn)泛明，成營纓 胞在復(fù)合涂層的黏附能力與普通相似，均 優(yōu)于鈦合金對照組，其表面早期就能觀察到成骨細(xì) 胞偽足伸展良好，緊密貼壁，表明添加銀抗菌劑 怎不影鐫成雷繅胞在涂層的生物赫辯麓力體內(nèi) 骨植入材料與骨組織的生物固定主要依靠成骨細(xì)胞 在材料表面的礦化來達(dá)到骨整合，成骨細(xì)胞的成骨 麓力強(qiáng)弱對曹組織形成潑及囂一植入材料的骨夔合具 有直接的影響，鈣結(jié)節(jié)的多少也反映了成骨細(xì)胞分 化及成骨能力的強(qiáng)弱，故材料表謠成骨細(xì)胞成骨 礦純熊力

8、是優(yōu)良禳人材料瀚重要方蕊，本文豹成骨 細(xì)胞成骨礦化實(shí)驗(yàn)證明，在普通及復(fù)合涂 層表顢，成骨細(xì)胞的成骨礦化能力均強(qiáng)于鈦合金對 照組，表噯添趣鍛抗蘸裁后不影鐫涂瑟表露 的成骨細(xì)胞的成骨礦化能力，易與骨形成骨整合，適 合作為骨植入材料，并具有良好的抗菌能力 結(jié)論 通過對真空等離子噴涂技術(shù)制備的以銀作為抗 蔻添攘劑的抗鏊復(fù)合涂層簿羚緩釋、撓菌性 能及成骨細(xì)胞影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，復(fù)合涂層銀 離子緩慢持續(xù)釋放，對金黃色葡萄球菌及銅綠假單 脆菌蠢噯顯豹抗菌作羆，屋成曹纓脆在涂層表甄表 現(xiàn)良好的黏附和成骨礦化能力因此這種新型的復(fù) 合抗菌涂層具有良好的抗藏作用及體外生物相容性， 初步認(rèn)為可璦應(yīng)蔫予骨科念屬蝗入秘謇毒表面提裹其 骨整合及抗菌性能，體內(nèi)的抗菌性熊及生物相容性 尚需進(jìn)一步研究 參考文獻(xiàn) ， ， ， 。 磊，（兮： ， ， ， ，（）： ， ， 。 。， ，（）： ， ， ， ，（）： ， 。 ，（）：一 ， ： ， （）： ，（）： ， ， ， ，（）： ， ， ， 晷，（）： ， ， 西越 （； ， 錯每毫蘇 毒囂繁謄繁期 ，（）： （ “ 狂 玨，囂輕 ， 戴 。 ，囂）：，：。， ，（）： ， 。 ， ，疆）： ， ， ， ， ）：一約 麓 ， ， ，簿：一 ， 一一