一種有良好力學(xué)性能和生物相容性的抗菌絲蛋白材料研究.pdf

1、現(xiàn)在內(nèi)固定系統(tǒng)已廣泛運用于臨床骨折的治療，但是內(nèi)植物感染和材料的不可吸收是骨科內(nèi)固定手術(shù)后需進行二次手術(shù)的重要原因。絲蛋白材料已被證明是一種具良好力學(xué)性能和生物相容性的可降解生物材料，然而感染仍然是絲蛋白材料需要面臨的一個問題。因此探究抗菌絲蛋白材料的制備也成為了必然趨勢。
　　研究目的：
　　本研究期望通過在絲蛋白中加入慶大霉素來制備具有良好抗菌性能的可吸收絲蛋白骨科內(nèi)固定材料，同時能保持良好生物相容性及生物力學(xué)性能。詳細

2、探討了新型抗菌材料的抗菌性能，并從生物相容性、生物力學(xué)強度、降解速率及吸水性等角度初步評價了抗菌絲蛋白材料相關(guān)性質(zhì)的改變，為后期臨床應(yīng)用提供依據(jù)。
　　研究方法：
　　從蠶繭中提取絲蛋白并在六氟異丙醇溶解過程中加入慶大霉素來制備不同濃度的抗菌絲蛋白材料。利用抑菌圈、平板計數(shù)法及掃描電鏡評估材料在體外對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抗菌性能。同時也對比了抗菌絲蛋白材料與普通絲蛋白材料相關(guān)性質(zhì)的改變，包括體內(nèi)外的生物相容性和體外的生

3、物力學(xué)性能、膨脹性以及降解性能等。
　　研究結(jié)果：
　　普通絲蛋白材料明顯促進金黃色葡萄球菌的生長（抑菌率-306.0±3.6％），加入了慶大霉素(16mg/g)的抗菌絲蛋白材料1小時后對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑菌率均達到100％，當(dāng)降低慶大霉素濃度至8mg/g及6mg/g后該時間均延長到12小時。掃描電鏡提示抗菌絲蛋白材料表面兩種細菌數(shù)量均較少，并且金黃色葡萄球菌黏附形態(tài)受到不同程度影響。此外抗菌絲蛋白材料在酶溶液中降

4、解4周后對兩種細菌的抑菌率仍能維持在90％以上。而生物力學(xué)方面，抗菌絲蛋白材料最大彎曲強度為202.8±7.8Mpa、最大剪切強度為35.4±6.1Mpa、彈性模量8.5±0.7Gpa，和普通絲蛋白材料并沒有顯著的差異(p＞0.05)。同時在體外抗菌絲蛋白材料未對MC3T3-E1細胞的增殖和凋亡產(chǎn)生不良影響，體內(nèi)實驗也證明其并不會引起明顯的炎癥反應(yīng)和毒性反應(yīng)，對成骨也未產(chǎn)生影響。研究發(fā)現(xiàn)相比普通絲蛋白，抗菌絲蛋白材料的降解速率明顯加快，