钛金属材料表面微形态对兔成骨细胞生物学行为的影响

目的 体外观察钛金属材料不同表面微形态对兔成骨细胞生物学行为的影响.方法 采用激光扫描、喷砂、机械加工和抛光技术在钛金属基片上制备四种不同的表面微形态,激光扫描表面(LS)为50μm宽度的平行微沟槽,机械加工表面(MS)为100 μm宽度大环形沟槽,两种表面均为规则纹理,喷砂表面(SS)为完全粗糙表面,抛光表面(PS)为光滑表面;扫描电镜观察表面形态特征并测定表面形态的粗糙度(Ra),分别在不同基片表面接种兔成骨细胞,培养12 d,测定细胞24 h黏附情况、12 d增殖情况、11 d碱性磷酸酶活性,并通过扫描电镜和荧光显微镜观察细胞形态,统计分析各组间的差异.结果 细胞黏附LS=SS>MS=PS,细胞增殖SS>LS>MS=PS,ALP活性LS=SS>MS=PS,在LS和SS表面上的细胞黏附、增殖及ALP活性均高于MS和PS表面(P<0.05).结论 钛金属材料表面微形态对兔成骨细胞的黏附、增殖、分化以及细胞形态产生影响,细胞级别的规则微沟槽表面为成骨细胞提供了一个更适合的生长环境.     

钛合金表面聚合氨基阳离子纳米薄膜的制备及抗菌性能的初步研究

目的制备钛合金表面聚合氨基阳离子纳米薄膜并初步评价其抗菌性能。方法通过低温等离子体聚合技术(Plasma)使烯丙胺单体于钛合金材料表面引发聚合,制备带表面涂层的钛合金样品。采用扫描电子显微镜(SEM)观察样品表面形貌,水接触角测量仪分析表面亲水性,X线光电子能谱仪(XPS)分析表面元素含量,体外抗菌实验测试样品对金黄色葡萄球菌及大肠杆菌的抑菌率。在新西兰大白兔胫骨的骨髓腔内注入金黄色葡萄球菌,然后置入带涂层的钛合金螺钉,观察体内抗菌实验效果。结果采用Plasma方法制备的带涂层的钛合金样品表面散在颗粒样聚合物,水接触角由不带涂层的对照组的100.3°±3.4°下降至13.6°±3.0°,差异具有统计学意义(P0.05);X线光电子能谱仪显示氮(N)元素含量由对照组的2.75%提高至11.80%。体外抗菌实验中,与对照组相比,涂层组对金黄色葡萄球菌的抑菌率为(86.1±3.8)%,对大肠杆菌的抑菌率为(75.5±2.6)%,差异具有统计学意义(P0.05)。动物实验中,与对照组相比,涂层组螺钉周围中性粒细胞明显减少。结论低温等离子体聚合技术可以在钛合金表面成功制备聚合氨基阳离子纳米薄膜,制品具有良好的抗菌性,为聚合阳离子进一步的抗菌研究提供基础。     

抗菌聚氯乙烯材料的制备及性能研究

采用熔融挤出制备抗菌聚氯乙烯复合材料,研究了载银玻璃、载银磷酸锆抗菌剂对PVC材料的抗菌性能、力学性能、透明度的影响,以及抗菌剂在PVC的分散情况。结果表明．抗菌剂均匀分散在PVC基体中：PVC／载银玻璃（PVC-G）对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抗菌性能高于PVC／载银磷酸锆（PVC-P）,抗菌率高于99O％：抗菌剂的加入对PVC的力学性能影响不大．但使PVC的透明度有所下降,特别是PVC-P的透光率下降了283％。     

骨置入物表面仿生矿化微纳拓扑结构载碘涂层的抗菌与成骨性能研究

目的探讨骨置入物表面仿生矿化微纳拓扑结构载碘涂层的抗菌与成骨性能。方法首先, 在钛合金(Ti6Al4V)片表面通过碱热反应构建钛酸氢钠的纤维网状结构, 标记为碱蚀(AT)组;然后, 在改良模拟体液中仿生矿化形成高比表面积的微纳拓扑结构, 标记为碱蚀后仿生矿化(AT-CaP)组;最后, 负载聚乙烯吡咯烷酮碘(PVPI)构建新型抗菌骨整合涂层, 标记为碱蚀后仿生矿化载碘(AT-CaP-PVPI)组。每组3次平行实验, 在涂层表面观察金黄色葡萄球菌的形貌和数量, 检测其体外抗菌性能。取15只SD雄性大鼠, 随机分为3组(n=5):AT组、AT-CaP组、AT-CaP-PVPI组, 在大鼠股骨下端髓腔内注射金黄色葡萄球菌后, 分别置入经AT、AT-CaP及AT-CaP-PVPI涂层处理的钛棒。比较3组大鼠术后4周股骨置入物表面的成骨状态、新生骨量体积比及骨小梁数目等。结果体外实验结果显示:AT组和AT-CaP组涂层表面细菌保持其固有的椭圆球形或圆球形, 细菌处于良好的存活状态;而AT-CaP-PVPI组涂层表面细菌出现膜变形凹陷, 有些细菌已经完全破裂、溶解, 大量细菌死亡。体内实验结果显示:...     

银纳米颗粒的抗菌性及其植入物表面抗菌改性的应用

近年来抗生素大量、广泛和不规范的应用严重危害着人类健康,2012年我国卫生部也就此特别发布有关严格控制抗生素使用的条例。因此,新型抗菌材料的开发和应用已成为当今医学研究的重点,以银系抗菌材料为代表的无机抗菌材料具有耐热性好、抗菌谱广、有效期长、不产生耐药性等优点,可以有效阻断细菌的传播,受到广泛关注[1,2]。银的抗菌应用最早可以追溯到16世纪,现代科学研究证明银具有强大的抗菌作用,对微生物具有较高毒性的同时对哺乳动物细胞具有较低的毒性[3]。     

近红外光激发氧化石墨烯/磷酸银/壳聚糖涂层改善钛表面抗菌性能的研究

目的 设计并构建一种氧化石墨烯(graphene oxide,GO)/磷酸银(Ag3PO4)/壳聚糖(chitosan,CS)复合涂层,用于植入物手术中快速杀灭细菌,预防术后感染。方法 使用离子交换法制备GO/Ag₃PO₄复合材料,并在生物钛(Ti)片上依次沉积CS和GO/Ag3PO4复合材料,制备Ti-GO/Ag₃PO₄/CS材料。对材料的形貌、物相、光热和光催化性能、抗菌能力以及与基体的结合力进行表征。结果 使用离子交换法成功制备GO/Ag₃PO₄复合材料,通过形貌物相测试证明了GO/Ag₃PO₄的异质结构,Ag₃PO₄和GO形成的异质结构使带隙从1.79 e V降低到1.39 e V,可以被808 nm近红外光激发。光热、光催化实验表明GO/Ag₃PO₄/CS复合涂层具有良好的光热和光动力性能;体外抗菌实验表明,GO/A...     

载银硅灰石涂层抗菌性能实验研究

目的 通过动物实验验证载银硅灰石涂层体内抗菌性能.方法 将22只新西兰大白兔随机分为两组,随机取一侧股骨髁,试验组植入载银硅灰石钛板,对照组植入普通硅灰石钛板.术后第12天于术侧膝关节腔内注射金黄色葡萄球菌(ATCC25923)菌液108CFU.两组实验钛板的抗菌性能经实验兔肛温、体重变化,X线摄片结果,钛板、螺钉、骨...     

载银羟基磷灰石抗菌涂层体外抗菌性能及生物相容性研究

目的 制备载银羟基磷灰石(hydroxyapatite/Ag,HA/Ag)复合涂层,并探讨其体外抗菌性能及生物相容性. 方法 采用真空等离子体喷涂技术于钛合金(Ti-6Al-4V)基体表面制备HA/Ag复合涂层(银质量百分比为3%).HA/Ag复合涂层及HA涂层分别于2%TBS金黄色葡萄球菌及铜绿假单胞菌液培养2、4、7 d后取出,激光扫描共聚焦显微镜观察两种涂层表面生物被膜形成情况,计算生物被膜细菌密度及活菌百分比;扫描电镜观察涂层生物被膜微观形态:MTT法检测细胞毒性及急性溶血实验评价涂层生物相容性. 结果 培养2 d,HA/Ag复合涂层表面金黄色葡萄球菌及铜绿假单胞菌生物被膜厚度与HA涂层比较差异无统计学意义(P>0.05);培养4、7 d,均较HA涂层明显减小(P<0.01).生物被膜细菌密度随时间延长而增多,培养2、4、7 d,两种涂层间比较差异无统计学意义(P>0.05).培养2、4、7 d,HA/Ag复合涂层表面金黄色葡萄球菌及铜绿假单胞菌生物被膜活菌百分比均较HA涂层明显减小(P<0.01).MTT法测定示两种涂层材料毒性分级均为0级,急性溶血实验示HA/Ag复合涂层及HA涂层材料溶血率分别为0.19%及0.12%. 结论 HA/Ag复合涂层有良好的生物相容性,对金黄色葡萄球菌及铜绿假单胞菌有明显抗菌作用,无明显细胞毒性和红细胞破坏性,可用于骨科金属植入材料表面提高其骨整合及抗菌性能.     

可降解淀粉微球的性能研究

以可溶性淀粉为原料,反相乳液聚合法合成可降解淀粉微球,并测定了它的粒度分布、红外光谱、降解性、载药性等.结果表明：可降解淀粉微球的平均粒径为15.423μm,94%分布在1～50 μm,8 h后被淀粉酶降解11.72%～24.58%,淀粉微球具有很好的可降解性.     

荧光光谱分析家蝇幼虫抗菌肽MDL-2的结构特性

研究了家蝇幼虫抗菌肽MDL-2的荧光光谱和淬灭剂对內源性荧光的影响.家蝇幼虫抗菌肽MDL-2在280 am波长的激发光时,荧光光谱为Tyr残基和7rp残基共同提供,KI不能淬灭抗菌肽MDL-2的Trp残基的荧光,而Acr能淬灭几乎所有的Trp残基的荧光(f=0.74),说明Trp残基不是位于抗菌肽分子的表面,而是位于分子的内部.     

载银纳米抗菌复合骨填充材料体外抗菌及缓释性能研究

目的 TiO2载银纳米羟基磷灰石/聚酰胺66(titania and Ag containing nano-hydroxyapatite/polyamide66,TiO2-Ag-nHA/PA66)复合骨填充材料具有良好的生物相容性及安全性,通过观察含不同Ag+浓度的TiO2-Ag-nHA/PA66复合骨填充材料的体外抗菌性能及Ag+释放特性,探讨其用于填充慢性骨髓炎术后骨缺损的可行性。方法采用常压共溶法合成n-HA/PA66复合骨填充材料A1(材料A1),并在其基础上制备Ag+含量分别为0.22wt%、0.64wt%,TiO2含量均为2.35wt%的TiO2-Ag-nHA/PA66复合骨填充材料A2、A3(材料A2、A3)。将材料A2、A3分别浸泡于50mL模拟体液(simulated body fluid,SBF)中,于1、3、7、14、21、49d采用原子吸收光谱法检测Ag+浓度。采用抑菌圈实验、菌落数实验检测材料A2、A3对金黄色葡萄球菌及大肠杆菌的体外抗菌效果,采用扫描电镜观察其对金黄色葡萄球菌及大肠杆菌的抗黏附效果;并以材料A1作对照。结果在SBF中浸泡1、3d材料A2、A3的Ag+浓度比较,差异无统计学意义(P0.05);7d后差异均有统计学意义(P0.05)。抑菌圈实验显示材料A2、A3第1天时对2种细菌的抑菌圈直径均最大,其中材料A2对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌圈直径分别为(13.40±2.88)mm及(9.40±1.14)mm,材料A3分别为(23.60±1.14)mm及(18.80±0.84)mm;同种细菌间2种材料比较,差异有统计学意义(P0.05);之后随时间增加抑菌圈直径缩小,材料A2、A3产生的抑菌圈在金黄色葡萄球菌和大肠杆菌中持续时间分别为15、33d和9、24d;材料A1无抑菌圈产生。菌落数实验显示金黄色葡萄球菌、大肠杆菌与材料A1接触后继续生长繁殖,抗菌率为0;与材料A2、A3接触后生长显著减缓,抗菌率分别为89.74%±3.62%、94.18%±2.05%及78.65%±5.64%、85.96%±2.50%,同种细菌组间比较差异均有统计学意义(P0.05)。扫描电镜观察材料A1表面有大量细菌黏附,呈团块状或线状分布;材料A2、A3表面黏附细菌明显较少,呈散在分布。结论 TiO2-Ag-nHA/PA66复合骨填充材料在体外对金黄色葡萄球菌及大肠杆菌有明显抗菌作用,在SBF中具有良好的缓释效果。     

不同类型表面活性剂微乳液热力学性质的研究

从不同种类表面活性剂／醇／硬脂酸甲酯（油相）／蔗糖水溶液所组成的微乳液体系的相图出发，研究它们所形成的微乳液的标准热力学函数，并得到标准自由能变化与醇的碳原子数和温度呈线性关系。     

微泡超声增强庆大霉素对大肠杆菌抗菌作用的机制研究

目的 观察微泡超声对庆大霉素抑制大肠杆菌的增强效果,并探讨其可能机制.方法 配制1×107 CFU/ml大肠杆菌(ATCC 25922)悬液,分为空白对照组、微泡(Sonovue)组、超声组和微泡超声组,每组按照庆大霉素浓度进一步分为0、1、2 μg/ml三个浓度组(n=8).微泡浓度为体积分数10％.超声辐照强度为300 mW/cm2,频率为46.5 kHz,占空比为33％,辐照时间为12 h.平板计数法比较各组残留活菌密度,取对数(log10 CFU/ml)行统计学分析.每组另取少量菌液行透射电镜扫描,观察残留菌的微观形态.结果 未添加庆大霉素时,四组残留菌量的差异无统计学意义;庆大霉素1 μg/ml时,微泡超声组(5.44±0.49 log10 CFU/ml)与空白对照组(7.44±0.64 log10 CFU/ml)、微泡组(7.19±0.38 log10 CFU/ml)、超声组(6.86±0.29 log10 CFU/ml)的差异均有统计学意义;庆大霉素浓度为2μg/ml时,微泡超声组(2.87±0.28 logl0 CFU/ml)与空白对照组(4.45±0.43 log10 CFU/ml)、微泡组(4.33±0.40 log10 CFU/ml)、超声组(3.89±0.37 log10 CFU/ml)的差异仍均有统计学意义.上述药物浓度下超声组与空白对照组菌量的差异均无统计学意义.透射电镜扫描提示,与单纯超声辐照相比,微泡超声辐照可迸一步改变细菌胞膜的形态,胞膜皱褶更明显,存在较多不连续.结论 与单纯超声辐照相比,微泡超声可以进一步提高庆大霉素对大肠杆菌的抗菌效果,可能与微泡增强超声的“声孔效应”有关.     

载银羟基磷灰石抗菌涂层螺钉体内抗菌及成骨性能的实验研究

目的采用银(Ag)作为抗菌剂制备羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)/Ag抗菌涂层,初步探讨其体内抗菌及成骨性能。方法采用真空等离子体喷涂技术在不锈钢外固定螺钉表面制备HA及HA/Ag抗菌涂层(Ag质量百分比为3%)。取成年雄性比格犬18只,体重15～20 kg,制备犬右后肢胫骨骨折模型。根据植入螺钉不同分为两组,分别于胫骨截骨平面远端植入HA/Ag涂层螺钉2枚(实验组,n=18),近端植入HA涂层螺钉2枚(对照组,n=18)。以金黄色葡萄球菌沾染螺钉伤口,通过伤口分级、X线片观察及硬组织切片染色观察钉道感染及涂层螺钉-骨界面情况。结果对照组伤口随时间延长感染程度加重(χ2=13.492,P=0.001),实验组无明显变化(χ2=0.208,P=0.901);术后1、2、3周实验组伤口分级情况均优于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。术后3周激光扫描共聚焦显微镜观察示,两组涂层螺钉表面均有细菌黏附,对照组以绿色活细菌为主,实验组以红色死细菌为主。术后6周硬组织切片扫描电镜观察,对照组涂层螺钉与骨组织之间形成一明显透明带,实验组涂层螺钉与骨组织之间无明显间隙。对照组和实验组骨结合率分别为76.23%±15.54%和93.42%±5.53%,比较差异有统计学意义(t=8.843,P=0.000)。扫描电镜观察示实验组涂层与骨组织间结合紧密,对照组涂层与骨组织间存有明显空隙。结论 HA/Ag涂层螺钉具有良好的抗菌及成骨性能,能起到预防外固定支架螺钉钉道感染和松动的作用。     

碘化钾制备的碘涂层钛板的抗菌性能研究

目的探讨利用碘化钾制备碘涂层钛板的可行性,并验证其抗菌性能。方法以碘化钾作为电解液,使用电泳沉积法将碘负载到钛板表面,制备出碘涂层钛板。通过扫描电镜与能谱分析,观察碘涂层钛板的表面征象和成分结构。实验分组:对照组是经过预处理但未行载碘的钛板,共10块;实验组是经过预处理后再行载碘的碘涂层钛板,根据电解液浓度的不同分为3组:1000 mg/L、2000 mg/L、4000 mg/L组,每组各10块。使用1×106 CFU/mL的金黄色葡萄球菌(ATCC25923)进行体外抗菌实验,并对其抗菌性能进行研究。结果碘涂层钛板外观呈灰色,表面可均匀覆盖一层平整、无塌陷的涂层,电镜下见其表面可形成碘涂层,局部散在分布大小不等的不规则陷凹。对照组、1000 mg/L组、2000 mg/L组、4000 mg/L组的钛板碘含量分别为0、5.10、10.32、15.05 mass%;其体外抗菌菌落计数分别为56.00±5.09、21.40±2.76、9.10±2.51和2.00±1.88,4组之间菌落计数比较差异均有统计学意义(P<0.05)。结论碘化钾作为电解液,使用电泳沉积法可成功制备出碘含量稳定、涂层分布均匀的碘涂层钛板。体外抗菌实验证明碘涂层钛板的抗菌性能强于未载碘钛板。     

抗菌肽天蚕素B对铜绿假单胞菌感染小鼠创面的抗菌作用

目的观察抗菌肽天蚕素B对小鼠铜绿假单胞菌感染创面的抗菌效果。方法于30只ICR小鼠背部切除全层皮肤(创面为1 cm×1 cm),将铜绿假单胞菌菌液涂抹于创面制成感染模型,并随机分为对照组、磺胺米隆组、抗菌肽组,伤后3 h分别用含等渗盐水、100 g／L磺胺米隆溶液、1g／L天蚕素B的纱布湿敷,每组10只。伤后1～4 d对各组小鼠创面行大体观察;伤前和伤后4 d测量体温,抽取血液观察白细胞变化;伤后4 d检测痂下肌肉组织细菌定量和观察存活情况。结果对照组创面分泌物多、创面潮湿;磺胺米隆组、抗菌肽组创面结痂、干燥、无明显分泌物。各组小鼠术后体温多数上升、白细胞计数均减少。抗菌肽组痂下肌肉组织细菌定量为(42±50)集落形成单位(CFU)／g,明显少于磺胺米隆组(886±804)CFU／g(P<0．05),两组均明显低于对照组(41±28)×105CFU／g(P<0．01)。对照组小鼠伤后4 d存活数明显少于抗菌肽组、磺胺米隆组(P<0．05)。结论天蚕素B对ICR小鼠铜绿假单胞菌感染创面有明显的抗感染作用,可明显降低其死亡率。     

碘伏对钛合金表面金葡菌细菌生物膜抗菌活性的试验研究

[目的]观察碘伏对钛合金表面金黄色葡萄球菌细菌生物膜的体外抗菌活性。为临床上内置物相关感染的治疗方法提供参考。[方法]在钛合金表面建立金黄色葡萄球菌生物膜模型,通过激光共聚焦显微镜观察其结构。采用活菌计数法,了解碘伏对细菌生物膜的抗菌活性。[结果](1)有效碘浓度为0.1%的碘伏即可对生物膜内活细菌起到杀灭作用;(2)有效碘浓度为0.3%及更高浓度的碘伏可大幅度杀灭生物膜内活菌;(3)使用有效碘浓度为0.5%的碘伏浸泡5 min无法完全杀灭生物膜内细菌。[结论]碘伏对于24 h细菌生物膜内的活菌具有抗菌活性。有效碘浓度为0.3%以上的碘伏可以显著杀灭生物膜的细菌。将浓度提高至0.5%虽可杀灭生物膜内绝大部分细菌,但仍无法完全根除。     

载银纳米抗菌复合骨填充材料体外抗菌性能及生物相容性研究

[目的]探讨载银纳米抗菌复合骨填充材料其体外抗菌性能及生物相容性。[方法]采用抑菌环试验、菌落数试验检测材料对金黄色葡萄球菌及大肠杆菌的体外抗菌效果,采用扫描电镜观察材料对金黄色葡萄球菌及大肠杆菌的抗粘附效果。并采用MTT法检测细胞毒性及急性溶血实验评价载银纳米抗菌复合骨填充材料的生物相容性。[结果]抑菌环试验显示第1 d时载银纳米抗菌复合骨填充材料对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌环直径均最大,分别为(23.6±1.14)mm和(18.8±0.84)mm,随后抑菌环直径随时间延长而缩小,抑菌环在金黄色葡萄球菌和大肠杆菌中的持续时间分别为33、24 d;菌落数试验显示细菌与载银纳米抗菌复合骨填充材料接触24 h后,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌率分别为94.18%和85.96%;扫描电镜发现实验组材料表面黏附的细菌明显少于对照组。MTT法测定示载银纳米抗菌复合骨填充材料毒性分级为1级,急性溶血实验示载银纳米抗菌复合骨填充材料溶血率为0.28%。[结论]载银纳米抗菌复合骨填充材料有良好的生物相容性,对金黄色葡萄球菌及大肠杆菌有明显抗菌作用,无明显细胞毒性和红细胞破坏性。     

碳离子注入硅橡胶的表面性能及其稳定性研究

目的探讨碳离子注入硅橡胶的表面性能及其稳定性。方法使用高能离子注入机在硅橡胶表面注入不同剂量碳,密闭静置6个月后,采用接触角测量、扫描电镜、原子力显微镜、X射线光电子能谱、X射线衍射以及傅里叶红外光谱检测其表征。通过人真皮成纤维细胞在其上的黏附与增殖情况来评价细胞相容性。结果相较于普通硅橡胶,注入组表面粗糙程度明显增加,且亲水性提高;表面及本体化学性质无明显变化;与成纤维细胞的亲和力提升。结合以往注入后即刻测试结果进行比较,发现以上表面性能在放置前后基本未受影响。结论将碳注入改性硅橡胶后,其表面性能提高,且相对稳定。     

三氯生涂层医用聚丙烯抗菌网片的制作和性能研究

目的：探讨三氯生涂层医用抗菌聚丙烯网片的制作,研究其药物的控释性能以及网片上载前后性能。
方法：以三氯生为抗菌剂,乙烯-乙烯醇共聚物为载体,应用溶剂蒸发法,制成三氯生涂层医用抗菌聚丙烯网片。将网片分为A,B,C,D 4组,A,B,C组为三氯生涂层医用抗菌聚丙烯网片实验组,D为对照组。在电镜下观察4组网片的超微结构;测定抗菌网片不同时段的抑菌圈直径;采用浸泡法测定实验前后网片在不同时间段释放药物的抑菌效果;测定实验前后网片在横向和纵向被拉断时所能承受的最大拉力。
结果：实验组网片涂层表面均匀光滑,在生理盐水中能持续释放7 d,在1,3,5,7 d实验组抑菌圈直径明显大于对照组（P＜0.05）,两组网片在不同张力下的横向及纵向所能承受的最大拉力无统计学意义。
结论：经溶剂蒸发法制备的三氯生涂层医用抗菌聚丙烯网片具有药物控释性能和明显抗菌性能,而其生物力学性能在实验前后基本不变,为临床处理无张力疝修补术后的人工补片感染问题提供一个新的方法和途经。