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如何兼顾材料的骨生物活性和抗菌性能

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对于骨科植入物材料及骨修复材料,目前的研究重点是如何提高其骨生物活性,但对于生物材料的抗菌性能重视不够.对于人工关节等骨科植入物手术来说,感染是最严重的并发症;而大段骨缺损也往往伴有伤口的污染或开放,存在着较大的细菌沾染并最终发生感染的可能.已知生物材料植入体内后,存在沾染的细菌和周围组织细胞对材料表面的竞争性吸附,而细菌的粘附和生物膜的形成是感染发生的关键环节.本课题组致力于在提高生物材料表面抗菌性能的同时，兼顾材料的骨生物活性。首先研制了壳聚糖季铵盐(HACC)，体外研究发现，随着壳聚糖季铵盐取代度的增加，其对临床上三种常见的致病菌:金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、耐甲氧西林葡萄球菌的抑菌能力均逐渐增强。进一步的细胞生物学实验表明，中度取代度HACC具有较高的骨生物学活性，有利于干细胞的成骨分化;而高取代度HACC细胞毒性逐渐增加。在此基础上，利用化学键将中度取代度HACC(18%取代度)连接到钛表面，动物实验证实此HACC涂层可防止骨科植入物感染的发生。将中度取代度的HACC掺入聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥中，可作为抗感染骨水泥抑制耐药细菌的生长。研究还发现，在钛表面制备的纳米管结构，既可以促进骨前体细胞的黏附和成骨分化，又能在一定程度上抑制细菌的黏附和存活;此双重生物学效应与纳米表面的物理和化学特性均密切相关。在高感染风险的情况下，纳米管结构还可以负载抗生素如庆大霉素等，更有效抑制骨科常见致病菌的粘附和生长。

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来源
《第八届上海国际骨科前沿技术与临床转化学术会议》|2014年|111|共1页
会议地点上海
作者
汤亭亭;
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作者单位

中国工程院医药卫生学部;

上海交通大学医学院附属第九人民医院;

中国工程院岩石咨询与学术活动中心;

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会议组织
正文语种
原文格式 PDF
中图分类生物材料学;
关键词
生物材料; 骨生物活性; 抗菌性能;

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