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研究背景尽管钛种植体因其优越的耐腐蚀性和生物相容性在矫形外科、口腔种植科和颌面外科等医疗及器械领域得到了广泛的应用,但是种植体相关的细菌感染仍然是创伤性植入手术后最常见且严重的临床并发症。严重的术后感染往往需要多次的手术和/或种植体移除,这些问题不仅损害了患者的身心健康、给患者造成了额外的经济负担,而且成为困扰广大临床医师和科研工作者的一大难题。在患有糖尿病、骨质疏松症或衰老等骨愈合障碍患者中种植体相关的细菌感染引发的健康和经济问题更为严重。因此,如何有效地防治种植体相关的感染,是现今种植体临床应用亟待解决的关键问题。通过化学、物理或者生物化学方法改善种植体表面形态、结构或者生物附着以增强其抗菌性能从而预防种植体相关感染已经成为研究的热点。钛种植体表面抗菌改性可以通过在钛种植体表面涂布抗菌或抗粘附材料来抑制种植体表面细菌生物膜的形成。银因其广谱抗菌性和较低的耐药潜力,在医疗抗感染方面应用广泛。近年来,耐多重抗生素微生物的流行重新引起了人们对使用银作为一种有效但毒性较低的抗菌药物的兴趣。纳米技术日新月异,人们现在可以生产各种直径和纯度的银纳米颗粒。由于纳米颗粒具有较大的表面/体积重量比,与传统制剂相比,纳米颗粒具有较高的溶解度、理化反应性和抗菌活性。在钛种植体表面涂布纳米银可能是一种抑制种植体表面细菌生物膜形成从而防止种植体植入后细菌感染的有效方法。研究目的在本研究中,我们研究了纳米银(Nanosilver)/聚乳酸羟基乙酸共聚物(DL-lactic-co-glycolic acid,PLGA)涂层的钛种植体(NSPTi)的体外和体内抗菌性,以评估其作为医疗设备抗菌材料的潜力。此外,我们还检测了 NSPTi种植体在体内和体外的骨诱导性。材料和方法纳米银/PLGA涂层采用溶剂铸造法制备。利用革兰氏阳性耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)和革兰氏阴性条件致病菌铜绿假单胞菌(PAO-1)体外和体内细菌定值实验分析,评价NSPTi的抗菌活性。此外,我们通过研究MC3T3-E1前成骨细胞的增殖和分化,探查NSPTi的体外诱导成骨潜能。通过X线成像技术和三维计算机断层扫描分析、苏木素和伊红(H&E)染色和马森三色染色(Masson’s trichrome)等体内实验进一步评估NSPTi种植体的骨诱导特性。结果体外细菌定值分析表明,2%-NSPTi种植体对细菌粘附有明显的抑制作用,初始细菌定值24小时后,2%-NSPTi种植体表面存活的细菌数量不到初始粘附细菌的1%。体内细菌定值分析显示,103 CFU MRSA或PAO-1在未涂层Ti对照组的(cfu)/g 比值分别为1.03±0.82x103 和0.94±0.49x103,而在2%-NSPTi组,(cfu)/g比值分别为1.50±0.68和1.75±0.6。2%-NSPTi组细菌数量明显低于未涂层Ti种植体组(P<0.05)。抗菌试验结果表明,NSPTi种植体具有显著的抗菌性能。经过3天、5天和7天培养后,2%-NSPTi种植体上的MC3T3-E1细胞增殖量分别是未涂层Ti对照组的1.51倍、1.78倍和2.22倍。此外,NSPTi种植体促进MC3T3-E1成骨细胞的成熟和分化(第21天,2%-NSPTI组MC3T3-E1细胞的基质矿化度是未涂层Ti对照组的2.15倍)。体内实验结果表明,NSPTi种植体在抑制感染兔胫骨管内细菌存活的同时加速了新骨的形成。结论体外和体内的实验结果表明,NSPTi种植体同时具有抗菌性和骨诱导活性,因此在矫形医学,口腔医学等医疗材料领域具有可观的临床应用潜力。