納米銀骨水泥預(yù)防關(guān)節(jié)置換術(shù)后感染的實驗研究.pdf

1、研究背景:
　　 關(guān)節(jié)感染是關(guān)節(jié)置換術(shù)后的一個災(zāi)難性并發(fā)癥，對此采取了多種措施，其中抗生素骨水泥能有效預(yù)防感染，但同時卻出現(xiàn)了越來越多感染對抗生素耐藥，對這些病例，骨水泥中的抗生素不能起到保護作用。因此，需要考慮新的抗菌劑。
　　 銀作為抗菌劑自遠古以來就開始使用，現(xiàn)在已用于醫(yī)學(xué)的不同領(lǐng)域，如心血管植入物，隱形眼鏡，尿管和創(chuàng)口護理。納米技術(shù)把銀變成納米大小從而有更高的比表面積，與微生物有更好的接觸，具有良好的抗菌、抗病毒

2、性能。
　　 骨水泥是固定人工關(guān)節(jié)的金標準，如果納米銀加入骨水泥中同樣具有抗菌性，那么使用納米銀骨水泥對預(yù)防關(guān)節(jié)置換術(shù)后感染、提高關(guān)節(jié)感染翻修成功率的臨床應(yīng)用提供初步依據(jù)。
　　 第一部分納米銀骨水泥機械性能的檢測
　　 目的:檢測骨水泥中加入少劑量的納米銀對骨水泥的機械性能會否產(chǎn)生不良影響。
　　 方法:納米銀粉末和骨水泥粉末混合后再與骨水泥單體混合真空攪拌，制成濃度為0.1％、0.5％、1.0％的納米

3、銀骨水泥，以普通骨水泥作為對照組，根據(jù)機械性能測量要求制成相應(yīng)形狀的試件，用萬能材料試驗機和氣動疲勞試驗機測量各種骨水泥的抗壓性能、抗彎曲強度、抗疲勞性能。
　　 結(jié)果:0.1％、0.5％、1.0％納米銀骨水泥的抗壓性能、抗彎曲強度、抗疲勞性能與普通骨水泥相比無顯著性差異（P＞0.05）。
　　 結(jié)論:骨水泥中加入少劑量納米銀制成濃度低于1.0％對骨水泥的機械性能無不良影響。
　　 第二部分納米銀骨水泥的體外抗菌

4、性能及細胞毒性
　　 目的:評估納米銀骨水泥有無抗菌活動及細胞毒性。
　　 方法:以普通骨水泥和2％慶大霉素骨水泥分別作為陰性對照組和陽性對照組，濃度分別為0.1％、0.5％、1％的納米銀骨水泥作為實驗組，采用體外殺菌實驗的活菌計數(shù)法測試各組骨水泥對表皮葡萄球機、耐甲氧西林表皮葡萄球菌的抗菌活性。以有毒的1％聚乙二醇辛基苯基醚(Triton X-100)和無毒的細胞培養(yǎng)液作為對照組，1％納米銀骨水泥培養(yǎng)后的提取液作為實驗

5、組，各組加入小鼠成纖維細胞并培養(yǎng)，檢測乳酸脫氫酶釋放量和蛋白質(zhì)含量以測試體外細胞毒性。
　　 結(jié)果:1％納米銀骨水泥和2％慶大霉素骨水泥完全抑制了表皮葡萄球菌的增殖，有較強的殺菌作用。1％納米銀骨水泥完全抑制了耐甲氧西林表皮葡萄球菌的增殖，有較強的殺菌作用，而慶大霉素骨水泥對耐甲氧西林表皮葡萄球菌沒有抑菌作用。納米銀骨水泥組和無毒對照組間乳酸脫氫酶釋放無顯著性差異(P＞0.05)，而有毒Triton組和銀骨水泥組間乳酸脫氫酶釋放

6、有顯著性差異(P＜0.01)，有毒的Triton組和無毒的細胞培養(yǎng)組間也有顯著性差異(P＜0.01)。納米銀骨水泥提取液中總蛋白含量和無毒的細胞培養(yǎng)液中總蛋白含量無顯著性差異(P＞0.05);有毒的對照組和納米銀銀骨水泥之間及有毒對照組和無毒的細胞培養(yǎng)液間有顯著性差異(P＜0.01)。
　　 結(jié)論:1％納米銀骨水泥對表皮葡萄球菌和耐甲氧西林表皮葡萄球菌都有良好的抗菌活性。2％慶大霉素骨水泥對表皮葡萄球菌有良好的抗菌活性，但對耐甲

7、氧西林表皮葡萄球菌沒有抗菌活性。1％納米銀骨水泥體外實驗沒有細胞毒性。
　　 第三部分納米銀骨水泥預(yù)防膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后感染的實驗研究
　　 目的:檢驗納米銀骨水泥對生物膜形成的影響及對感染是否有預(yù)防作用。
　　 方法:在兔子左股骨髁間凹內(nèi)沿股骨髓腔方向植入一長約3cm克氏針，外露1mm并用普通骨水泥固定模擬關(guān)節(jié)置換術(shù)。于皮膚縫合好后往關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射0.5ml不同濃度的表皮葡萄球菌，術(shù)前、術(shù)后檢測血沉、C反應(yīng)蛋白，術(shù)后

8、兩周取關(guān)節(jié)內(nèi)組織作細菌培養(yǎng)，確定合適濃度的表皮葡萄球菌制作感染模型。
　　 然后把36只兔子隨機分為三組，每組12只，以普通骨水泥作為陰性對照組，2％慶大霉素骨水泥作為陽性對照組，以1％納米銀骨水泥作為實驗組。根據(jù)分組，用不同的骨水泥固定假體，然后關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射合適濃度的表皮葡萄球菌0.5ml，術(shù)后定期檢測各組血沉、C反應(yīng)蛋白，術(shù)后2周對假體表面行掃描電鏡觀察及取關(guān)節(jié)腔內(nèi)組織作細菌培養(yǎng)。
　　 結(jié)果:0.5ml1×106

9、CFU/ml和1×108 CFU/ml的表皮葡萄球菌均能制成感染模型。選擇1×106 CFU/ml作為預(yù)防感染時接種菌濃度。在預(yù)防感染的實驗中，1％納米銀骨水泥組和2％慶大霉素骨水泥組的血沉和C反應(yīng)蛋白較普通骨水泥組明顯低(P＜0.01)，納米銀骨水泥組和慶大霉素骨水泥組間血沉和C反應(yīng)蛋白無明顯差異（P＞0.05）;細菌培養(yǎng)陽性率示普通骨水泥組100％(12/12)，慶大霉素骨水泥組0％(0/12)，納米銀骨水泥組0％(0/12)，納米