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一、不同浓度依诺沙星对破骨细胞、成骨细胞的抑制或促进作用研究目的:探讨依诺沙星在具有抗感染作用的同时,对破骨细胞及成骨细胞的抑制或促进作用。方法:1.根据依诺沙星浓度不同,实验分为四组,A组:0μmol/L、B组:10μmol/L、C组:50μmol/L和D组:100μmol/L。取小鼠骨髓细胞,按照目前文献记载方法,诱导破骨细胞。待培养至指定时间后,分别进行TRAP染色、细胞增殖实验、小鼠破骨基因PCR,以了解不同浓度依诺沙星对破骨细胞的作用。2.按照同样的实验分组,取大鼠骨髓细胞,按照文献所述方法进行成骨诱导,待培养至指定时间后,分别进行大鼠成骨基因PCR、ALP染色等,以了解不同浓度依诺沙星对成骨细胞的作用。结果:细胞增殖实验显示,依诺沙星浓度的高低,对细胞增殖活性无影响,而TRAP染色结果及小鼠破骨基因PCR结果显示,依诺沙星的浓度增加,对破骨细胞的形成具有抑制作用;ALP染色、茜素红染色及大鼠成骨基因PCR结果显示,随着依诺沙星浓度增高,其对成骨分化具有促进作用,结论:不同浓度的依诺沙星对破骨细胞的形成具有抑制作用,在一定范围内,依诺沙星浓度越高,抑制破骨细胞形成的作用越强;同时,其对成骨细胞分化具有促进作用,在一定范围内,依诺沙星浓度越高,促进成骨分化作用越强。二、具有纳米管状表面结构的钛植入物的制备、载药-缓释体系的建立以及缓释性能研究目的:制备具有纳米管状表面结构的钛植入物,同时建立载药-缓释体系并研究其缓释性能。方法:利用阳极氧化的方法制备具有纳米管状表面结构的钛植入物,利用低温真空冻干法在其纳米管腔内装在依诺沙星,并在其表面覆盖Ⅰ型胶原/透明质酸复合膜,采用扫描电子显微镜(SEM)观察其表面结构,并研究其缓释性能。结果:利用阳极氧化的方法可以制备具有纳米管状表面结构的钛植入物,随着电压的不同,纳米管腔的直径大小有所不同。低温真空冻干法可在纳米管腔内装在依诺沙星,表面覆盖Ⅰ型胶原/透明质酸复合膜后可增加依诺沙星的缓释性。结论:利用阳极氧化法、低温真空冻干法,同时表面覆盖Ⅰ型胶原/透明质酸复合膜可以制备具有载药-缓释体系的纳米级钛植入物,并可进一步应用于体内实验研究。三、钛纳米管负载依诺沙星缓释系统促进骨质疏松大鼠成骨作用的研究目的:探讨钛纳米管负载依诺沙星载药-缓释体系对骨质疏松大鼠成骨作用的影响。方法:利用上述方法制备具有依诺沙星载药-缓释体系的钛植入物,永无体内研究。取成年雌性SD大鼠建立骨质疏松模型,将其随机分为4组:A.对照组(Ti);B.单纯纳米管组(Ti-NT);C.纳米管负载依诺沙星组(Ti-NT+EN);D.纳米管负载依诺沙星+Ⅰ型胶原/透明质酸复合膜组(Ti-NT+EN+Col/HyA。各组大鼠分别植入各自的植入物,4周后取标本进行micro-CT研究,6周后局部组织切片H-E染色。结果:micro-CT扫描及组织切片H-E染色结果显示,对照组(Ti)及纳米管组(Ti-NT)骨小梁疏松,纳米管负载依诺沙星组(Ti-NT+EN)及纳米管负载依诺沙星+Ⅰ型胶原/透明质酸复合膜组(Ti-NT+EN+Col/HyA)新生骨小梁结构较多、排列规则,参数结果显示,Ti-NT+EN+Col/HyA组优于Ti-NT+EN组(P<0.05)。结论:利用电化学方法使植入物表面改性,形成纳米级管腔样表面结构,负载依诺沙星并覆盖Ⅰ型胶原/透明质酸复合膜形成缓释系统,具有促进骨质疏松大鼠成骨的作用。