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目的:1.探索庆大霉素明胶微球(GT-GMS)缓释系统的制备方法,评价其物理特性和体外药物释放特点;2.探索低弹β钛合金表面抗生素缓释系统的构建方法,评价钛合金表面复合抗生素微球制备抗感染材料的效果;3.通过上述系列研究,为金属植入物并发感染的防治寻找新手段。方法:1. GT-GMS的制备及体外检测:(1)对明胶材料进行巯基化修饰,并检测其巯基化程度;(2)利用改良的双向乳化法制备GT-GMS,并用京尼平溶液对其进行交联固化;(3)分别利用光学显微镜和扫描电镜对微球形态和表面特征进行观察,利用粒度分析仪对微球粒径大小和范围进行检测;(4)对GT-GMS载药量和包封率进行检测,采用动态透析法对微球进行体外释药并评估其药物释放特性。2.钛合金表面与GT-GMS的复合:(1)通过对钛合金表面进行激光蚀刻而形成表面微沟槽,并利用扫描电镜观察其表面形态;通过微沟槽材料表面细胞增殖和粘附实验筛选适合细胞长入的最佳微沟槽宽度;(2)利用化学沉积法在钛合金表面形成多聚DOPA涂层,并采用XPS进行涂层检测;(3)通过化学反应将涂层材料与巯基化明胶微球进行连接形成复合材料,并检测微球的复合效果;(4)利用动态透析法进行复合材料的体外药物释放,把复合材料植入小鼠肌袋内进行体内药物释放性能评价,同时利用细菌培养皿对复合材料进行体外抑菌性能的评价。结果:1. GT-GMS的制备及体外检测结果(1)明胶巯基化程度:每克明胶中含9.71±0.51mmol巯基;(2)微球物理形态:分别制备出平均粒径1.61μm、13.45μm、56.14μm的GT-GMS,微球形态规整且表面光滑,粒径分布范围1μm~100μm;(3)微球药剂学特性:构建出利用比色法测定硫酸庆大霉素的方法,GT-GMS的载药量和包封率经检测分别为(63.71±0.8)%和(81.16±1.2)%;三种粒径大小的GT-GMS在体外释药时间均可达30天以上。2.钛合金表面与抗生素明胶微球复合的结果(1)钛合金微沟槽化结果:扫描电镜显示钛合金表面为宽50、100、200μm,排列规则的沟槽结构。细胞增殖和粘附实验结果显示沟槽宽度为200μm的钛合金材料表面细胞增殖数量较大,粘附生长形态较好;(2)DOPA涂层结果:经检测钛合金表面DOPA涂层厚度大于20nm;(3)微球复合结果:经量化筛选,200μm沟槽材料复合平均粒径56μm的较大微球可实现抗生素的有效载荷,扫描电镜显示钛合金表面有明胶微球密集分布;(4)复合材料体内外释药和体外抑菌结果:抗感染复合材料在体内外可持续释放庆大霉素30天以上,并且体外抑菌时间与药物释放时间结果相符。结论:1.经改良的双向乳化交联法,可制备载药量较高、缓释性能良好的GT-GMS;2.钛合金表面沟槽化并进行DOPA涂层修饰后可与巯基化明胶微球复合构建抗感染材料,该材料具有持续有效的抗感染能力,同时钛合金规则微沟槽形态有利于材料表面的细胞长入。