納米銀骨水泥預(yù)防關(guān)節(jié)置換術(shù)后感染的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、研究背景:
　　 關(guān)節(jié)感染是關(guān)節(jié)置換術(shù)后的一個(gè)災(zāi)難性并發(fā)癥，對(duì)此采取了多種措施，其中抗生素骨水泥能有效預(yù)防感染，但同時(shí)卻出現(xiàn)了越來(lái)越多感染對(duì)抗生素耐藥，對(duì)這些病例，骨水泥中的抗生素不能起到保護(hù)作用。因此，需要考慮新的抗菌劑。
　　 銀作為抗菌劑自遠(yuǎn)古以來(lái)就開(kāi)始使用，現(xiàn)在已用于醫(yī)學(xué)的不同領(lǐng)域，如心血管植入物，隱形眼鏡，尿管和創(chuàng)口護(hù)理。納米技術(shù)把銀變成納米大小從而有更高的比表面積，與微生物有更好的接觸，具有良好的抗菌、抗病毒

2、性能。
　　 骨水泥是固定人工關(guān)節(jié)的金標(biāo)準(zhǔn)，如果納米銀加入骨水泥中同樣具有抗菌性，那么使用納米銀骨水泥對(duì)預(yù)防關(guān)節(jié)置換術(shù)后感染、提高關(guān)節(jié)感染翻修成功率的臨床應(yīng)用提供初步依據(jù)。
　　 第一部分納米銀骨水泥機(jī)械性能的檢測(cè)
　　 目的:檢測(cè)骨水泥中加入少劑量的納米銀對(duì)骨水泥的機(jī)械性能會(huì)否產(chǎn)生不良影響。
　　 方法:納米銀粉末和骨水泥粉末混合后再與骨水泥單體混合真空攪拌，制成濃度為0.1％、0.5％、1.0％的納米

3、銀骨水泥，以普通骨水泥作為對(duì)照組，根據(jù)機(jī)械性能測(cè)量要求制成相應(yīng)形狀的試件，用萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)和氣動(dòng)疲勞試驗(yàn)機(jī)測(cè)量各種骨水泥的抗壓性能、抗彎曲強(qiáng)度、抗疲勞性能。
　　 結(jié)果:0.1％、0.5％、1.0％納米銀骨水泥的抗壓性能、抗彎曲強(qiáng)度、抗疲勞性能與普通骨水泥相比無(wú)顯著性差異（P＞0.05）。
　　 結(jié)論:骨水泥中加入少劑量納米銀制成濃度低于1.0％對(duì)骨水泥的機(jī)械性能無(wú)不良影響。
　　 第二部分納米銀骨水泥的體外抗菌

4、性能及細(xì)胞毒性
　　 目的:評(píng)估納米銀骨水泥有無(wú)抗菌活動(dòng)及細(xì)胞毒性。
　　 方法:以普通骨水泥和2％慶大霉素骨水泥分別作為陰性對(duì)照組和陽(yáng)性對(duì)照組，濃度分別為0.1％、0.5％、1％的納米銀骨水泥作為實(shí)驗(yàn)組，采用體外殺菌實(shí)驗(yàn)的活菌計(jì)數(shù)法測(cè)試各組骨水泥對(duì)表皮葡萄球機(jī)、耐甲氧西林表皮葡萄球菌的抗菌活性。以有毒的1％聚乙二醇辛基苯基醚(Triton X-100)和無(wú)毒的細(xì)胞培養(yǎng)液作為對(duì)照組，1％納米銀骨水泥培養(yǎng)后的提取液作為實(shí)驗(yàn)

5、組，各組加入小鼠成纖維細(xì)胞并培養(yǎng)，檢測(cè)乳酸脫氫酶釋放量和蛋白質(zhì)含量以測(cè)試體外細(xì)胞毒性。
　　 結(jié)果:1％納米銀骨水泥和2％慶大霉素骨水泥完全抑制了表皮葡萄球菌的增殖，有較強(qiáng)的殺菌作用。1％納米銀骨水泥完全抑制了耐甲氧西林表皮葡萄球菌的增殖，有較強(qiáng)的殺菌作用，而慶大霉素骨水泥對(duì)耐甲氧西林表皮葡萄球菌沒(méi)有抑菌作用。納米銀骨水泥組和無(wú)毒對(duì)照組間乳酸脫氫酶釋放無(wú)顯著性差異(P＞0.05)，而有毒Triton組和銀骨水泥組間乳酸脫氫酶釋放

6、有顯著性差異(P＜0.01)，有毒的Triton組和無(wú)毒的細(xì)胞培養(yǎng)組間也有顯著性差異(P＜0.01)。納米銀骨水泥提取液中總蛋白含量和無(wú)毒的細(xì)胞培養(yǎng)液中總蛋白含量無(wú)顯著性差異(P＞0.05);有毒的對(duì)照組和納米銀銀骨水泥之間及有毒對(duì)照組和無(wú)毒的細(xì)胞培養(yǎng)液間有顯著性差異(P＜0.01)。
　　 結(jié)論:1％納米銀骨水泥對(duì)表皮葡萄球菌和耐甲氧西林表皮葡萄球菌都有良好的抗菌活性。2％慶大霉素骨水泥對(duì)表皮葡萄球菌有良好的抗菌活性，但對(duì)耐甲

7、氧西林表皮葡萄球菌沒(méi)有抗菌活性。1％納米銀骨水泥體外實(shí)驗(yàn)沒(méi)有細(xì)胞毒性。
　　 第三部分納米銀骨水泥預(yù)防膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后感染的實(shí)驗(yàn)研究
　　 目的:檢驗(yàn)納米銀骨水泥對(duì)生物膜形成的影響及對(duì)感染是否有預(yù)防作用。
　　 方法:在兔子左股骨髁間凹內(nèi)沿股骨髓腔方向植入一長(zhǎng)約3cm克氏針，外露1mm并用普通骨水泥固定模擬關(guān)節(jié)置換術(shù)。于皮膚縫合好后往關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射0.5ml不同濃度的表皮葡萄球菌，術(shù)前、術(shù)后檢測(cè)血沉、C反應(yīng)蛋白，術(shù)后

8、兩周取關(guān)節(jié)內(nèi)組織作細(xì)菌培養(yǎng)，確定合適濃度的表皮葡萄球菌制作感染模型。
　　 然后把36只兔子隨機(jī)分為三組，每組12只，以普通骨水泥作為陰性對(duì)照組，2％慶大霉素骨水泥作為陽(yáng)性對(duì)照組，以1％納米銀骨水泥作為實(shí)驗(yàn)組。根據(jù)分組，用不同的骨水泥固定假體，然后關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射合適濃度的表皮葡萄球菌0.5ml，術(shù)后定期檢測(cè)各組血沉、C反應(yīng)蛋白，術(shù)后2周對(duì)假體表面行掃描電鏡觀察及取關(guān)節(jié)腔內(nèi)組織作細(xì)菌培養(yǎng)。
　　 結(jié)果:0.5ml1×106

9、CFU/ml和1×108 CFU/ml的表皮葡萄球菌均能制成感染模型。選擇1×106 CFU/ml作為預(yù)防感染時(shí)接種菌濃度。在預(yù)防感染的實(shí)驗(yàn)中，1％納米銀骨水泥組和2％慶大霉素骨水泥組的血沉和C反應(yīng)蛋白較普通骨水泥組明顯低(P＜0.01)，納米銀骨水泥組和慶大霉素骨水泥組間血沉和C反應(yīng)蛋白無(wú)明顯差異（P＞0.05）;細(xì)菌培養(yǎng)陽(yáng)性率示普通骨水泥組100％(12/12)，慶大霉素骨水泥組0％(0/12)，納米銀骨水泥組0％(0/12)，納米