一種有良好力學(xué)性能和生物相容性的抗菌絲蛋白材料研究.pdf

1、現(xiàn)在內(nèi)固定系統(tǒng)已廣泛運(yùn)用于臨床骨折的治療，但是內(nèi)植物感染和材料的不可吸收是骨科內(nèi)固定手術(shù)后需進(jìn)行二次手術(shù)的重要原因。絲蛋白材料已被證明是一種具良好力學(xué)性能和生物相容性的可降解生物材料，然而感染仍然是絲蛋白材料需要面臨的一個(gè)問(wèn)題。因此探究抗菌絲蛋白材料的制備也成為了必然趨勢(shì)。
　　研究目的：
　　本研究期望通過(guò)在絲蛋白中加入慶大霉素來(lái)制備具有良好抗菌性能的可吸收絲蛋白骨科內(nèi)固定材料，同時(shí)能保持良好生物相容性及生物力學(xué)性能。詳細(xì)

2、探討了新型抗菌材料的抗菌性能，并從生物相容性、生物力學(xué)強(qiáng)度、降解速率及吸水性等角度初步評(píng)價(jià)了抗菌絲蛋白材料相關(guān)性質(zhì)的改變，為后期臨床應(yīng)用提供依據(jù)。
　　研究方法：
　　從蠶繭中提取絲蛋白并在六氟異丙醇溶解過(guò)程中加入慶大霉素來(lái)制備不同濃度的抗菌絲蛋白材料。利用抑菌圈、平板計(jì)數(shù)法及掃描電鏡評(píng)估材料在體外對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抗菌性能。同時(shí)也對(duì)比了抗菌絲蛋白材料與普通絲蛋白材料相關(guān)性質(zhì)的改變，包括體內(nèi)外的生物相容性和體外的生

3、物力學(xué)性能、膨脹性以及降解性能等。
　　研究結(jié)果：
　　普通絲蛋白材料明顯促進(jìn)金黃色葡萄球菌的生長(zhǎng)（抑菌率-306.0±3.6％），加入了慶大霉素(16mg/g)的抗菌絲蛋白材料1小時(shí)后對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑菌率均達(dá)到100％，當(dāng)降低慶大霉素濃度至8mg/g及6mg/g后該時(shí)間均延長(zhǎng)到12小時(shí)。掃描電鏡提示抗菌絲蛋白材料表面兩種細(xì)菌數(shù)量均較少，并且金黃色葡萄球菌黏附形態(tài)受到不同程度影響。此外抗菌絲蛋白材料在酶溶液中降

4、解4周后對(duì)兩種細(xì)菌的抑菌率仍能維持在90％以上。而生物力學(xué)方面，抗菌絲蛋白材料最大彎曲強(qiáng)度為202.8±7.8Mpa、最大剪切強(qiáng)度為35.4±6.1Mpa、彈性模量8.5±0.7Gpa，和普通絲蛋白材料并沒(méi)有顯著的差異(p＞0.05)。同時(shí)在體外抗菌絲蛋白材料未對(duì)MC3T3-E1細(xì)胞的增殖和凋亡產(chǎn)生不良影響，體內(nèi)實(shí)驗(yàn)也證明其并不會(huì)引起明顯的炎癥反應(yīng)和毒性反應(yīng)，對(duì)成骨也未產(chǎn)生影響。研究發(fā)現(xiàn)相比普通絲蛋白，抗菌絲蛋白材料的降解速率明顯加快，