【摘 要】
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目的:氯己定(CHX)因其具有较强的抗菌特性而被应用于临床工作中,且因为其长期的抗菌效能也适用于生物惰性医疗器械抗感染相关研究。然而,氯己定分子需要交联膜才能稳定地接枝在生物惰性金属表面。因而以酚胺交联涂层作为中间层,将氯己定接枝在碱热处理后的钛基表面,以期望通过该技术获得的钛表面既可以保留钛优良的细胞相容性,也具有良好的抗菌效能。本研究旨在探讨钛表面制备酚胺交联涂层并接枝氯己定的有效性,探究构建
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目的:氯己定(CHX)因其具有较强的抗菌特性而被应用于临床工作中,且因为其长期的抗菌效能也适用于生物惰性医疗器械抗感染相关研究。然而,氯己定分子需要交联膜才能稳定地接枝在生物惰性金属表面。因而以酚胺交联涂层作为中间层,将氯己定接枝在碱热处理后的钛基表面,以期望通过该技术获得的钛表面既可以保留钛优良的细胞相容性,也具有良好的抗菌效能。本研究旨在探讨钛表面制备酚胺交联涂层并接枝氯己定的有效性,探究构建表面的理化性能并评价其体外抗菌性及细胞毒性。方法:将纯钛经过碱热处理(对照组)后;通过化学键交联方式,将表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)与己二胺(HD)交联于碱热处理后的钛基表面,构建酚胺交联涂层(涂层组);将涂层组浸没于氯己定溶液,制得氯己定接枝表面(接枝组)。通过扫描电子显微镜(SEM)拍摄样品表面形貌、X射线光电子能谱(XPS)仪器测量样品表面元素组成及含量、水接触角(WCA)仪分析表面亲水性,表征酚胺交联涂层接枝氯己定后钛基材料的表面性质;活/死细菌染色、浊度法、抑菌环实验评价材料体外抗菌性能;通过MTT法和细胞荧光染色评价材料体外细胞毒性;细菌-细胞共培养评价细菌与细胞共存情况下材料表面的细胞黏附能力。结果:电镜结果显示经过碱热处理后的钛片表面呈现多孔隙结构,涂层组和接枝组示沉积物覆盖于多孔结构表面,沉积物依次增加;WCA显示随着表面依次修饰,各组表面亲水性随之下降,各组间有显著差异(P<0.05),CHX的接枝显著增加了表面疏水性;XPS显示接枝组出现特征性Cl元素峰和N元素增强峰;表面特征结果间接证明经过水相反应后,成功在碱热处理后的钛表面构建涂层;活/死细菌染色显示对照组与涂层组表面黏附大量细菌,而接枝组表面黏附细菌量最少且死细菌比例高;抑菌环实验显示仅接枝组周围有显著的抑菌圈;各组样品与金黄色葡萄球菌共培养实验中,仅接枝组培养菌液体系吸光度值未增加;体外抗菌实验结果显示构建的CHX涂层有良好的抑菌性能。体外细胞培养结果显示尽管接枝组表面黏附细胞数量相对于对照组与涂层组最少,但随着细胞培养时间延长,接枝组吸光度增殖率最高,表明黏附于接枝组表面的细胞同样具有良好的增殖活性;细菌-细胞共培养显示仅接枝组表面无细菌且有形态良好的活细胞黏附。结论:本研究利用碱性条件下酚羟基与胺基反应,成功在碱热处理后钛表面构建交联涂层,并通过浸泡氯己定水溶液实现氯己定接枝,最终在钛表面构建抗菌涂层。该表面不但抑制细菌在样品表面黏附,而且抑制样品周围细菌的增殖,可以避免植入物植入过程带入细菌或周围细菌迁入所导致的感染,同时在有菌环境中利于成骨细胞的优先黏附以促进植入物骨结合,有效提高骨植入物的成功率,降低感染风险。
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