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医用可降解锌合金材料抗菌性能及细胞相容性的体外实验研究

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摘要

目的：研究医用可降解锌合金的体外抗菌性能及细胞相容性. 方法：用细菌比浊仪把大肠杆菌与金黄色葡萄球菌菌株分别与LB培养基混合调节浓度至1.0×108CFU/mL,在二氧化碳恒温箱内37°C下培养24h,作为细菌原液;各取相同尺寸锌合金与钛合金棒,打磨、除去表面氧化层,在100％乙醇、蒸馏水中超声波震荡洗涤,后用环氧乙烷消毒,备用.(1)大肠杆菌/金黄色葡萄球菌分别与可降解锌合金、钛合金于LB培养基中共培养,培养0、2、4、6、8、12、24、48、72h后分别用酶标仪测定其在600nm波长下的吸光度值.(2)将可降解锌合金、钛合金置于含金黄色葡萄球菌的固体培养平板上,培养24、48h后观察抑菌圈大小.(3)不同浓度锌合金浸提液培养L929细胞,培养1、5d后观察细胞形态,并用CCK8法检测细胞增殖情况,计算细胞相对增值率(RGR).(4)将小鼠胚胎成骨细胞前体细胞(MC3T3-E1细胞)接种于可降解锌合金、钛合金表面,培养2d后观察细胞在不同材料表面的黏附生长情况. 结果：不同时相点,大肠杆菌加锌合金共培养组的吸光度值明显低于单纯大肠杆菌培养组、大肠杆菌加钛合金共培养组,差异均有统计学意义(P值均小于0.05);不同时相点,金黄色葡萄球菌加锌合金共培养组吸光度值明显低于单纯金黄色葡萄球菌培养组、金黄色葡萄球菌加钛合金共培养组,差异有统计学意义(P值均小于0.05).可降解锌合金周围出现抑菌圈,培养24h后,锌合金圆柱体周围(4.38±0.40)mm范围内无菌落出现,培养48h后锌合金圆柱体周围(4.75±0.44)mm范围内无菌落出现,培养24、48h的抑菌圈大小差异无统计学意义(t=-1.10,P=0.31),而钛合金周围未出现抑菌圈.不同浓度锌合金浸提液培养组L929细胞与阴性对照组相比,细胞生长状况良好,CCK8检测提示不同时间点各浸提液组细胞相对增值率均大于75％,细胞毒性为0～1级,细胞毒性安全性合格.MC3T3-E1细胞能黏附生长于锌合金与钛合金材料表面,细胞形态与钛合金组相比未见异常. 结论：锌合金材料具有良好的抗菌性能,对大肠杆菌及金黄色葡萄球菌均有抑菌效果;具有良好的细胞相容性,细胞毒性安全性合格,细胞能在其表面黏附生长.

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