【摘 要】
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目的 在人工关节置换钛假体材料表面原位合成负载抗菌剂聚六亚甲基胍(polyhexamethylene guanidine,PHMG)的二氧化钛(TiO2)纳米管,通过体外、体内实验研究负载PHMG的TiO2纳米
【机 构】
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湖州市中心医院骨科, 浙江,313000;浙江大学医学院附属第二医院骨科, 杭州,313009
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目的 在人工关节置换钛假体材料表面原位合成负载抗菌剂聚六亚甲基胍(polyhexamethylene guanidine,PHMG)的二氧化钛(TiO2)纳米管,通过体外、体内实验研究负载PHMG的TiO2纳米管的抗菌性能,为具有良好抗菌性能人工关节假体材料的开发提供新的思路.方法 采用阳极氧化法制备TiO2纳米管,并于其表面负载抗菌剂PHMG.体外实验时分别将纯金属钛箔、TiO2纳米管钛箔和负载PHMG的TiO2纳米管钛箔与金黄色葡萄球菌ATCC 29213悬液共培养研究其抑菌性能.体内实验时将24只新西兰大白兔股骨扩髓并注入0.1 ml 108 CFU/ml的金黄色葡萄球菌悬液制备感染模型后,分别将纯金属钛棒、TiO2纳米管钛棒和负载PHMG的TiO2纳米管钛棒植入新西兰大白兔右侧股骨髓腔,研究体内的抑菌性能.结果 通过阳极氧化制备的TiO2纳米管孔径为(46.4±5.9)nm,钛箔TiO2纳米管长度为300～500 nm,钛棒TiO2纳米管长度为500～1000 nm,于其表面分别负载(3.46±0.40) mg与(1.27±0.28) mg PHMG.体外PHMG释放实验表明,该药物的释放分为两个阶段:初始突释释放阶段和相对缓慢释放阶段,为早期抑制细菌入侵和后期持续抑菌提供保障.体外和体内抑菌实验表明,载有PHMG的TiO2纳米管能够抑制细菌黏附与定植,减少感染.结合临床病理分析表明PHMG-TiO2纳米管植入组无明显病理变化,骨髓腔内可见大量有核细胞和网状结缔组织,并且在髓腔内可见正常的骨髓组织.结论 负载PHMG的TiO2纳米管对金黄色葡萄球菌有良好的抗菌性能,作为一种人工关节假体材料具有极大的研究意义和开发价值.
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