《載銀硼酸玻璃塗層鈦板預防骨折術後感染研究》是依託上海交通大學，由羅仕華擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：載銀硼酸玻璃塗層鈦板預防骨折術後感染研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：羅仕華
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
骨折術後感染是臨床上面臨的一個難題，病人需要為此忍受巨大的病痛，並為此額外支付高昂的醫療費用。現在臨床上主要通過圍手術期抗生素套用來預防，但不能有效杜絕此類感染，且容易帶來副作用及導致耐藥菌株的產生。目前認為通過改變內固定表面性能，使其具有良好組織相容性的同時具備抗菌性能，是預防骨折術後感染髮生的關鍵。研究表明硼酸玻璃（borate glass, BG）具有良好的促成骨性能，而銀離子具有廣譜抗菌性，且極少會產生耐藥菌株。本研究中，我們根據大量前期載銀BG研究，以BG作為載體、Ag作為抗菌劑，將兩者作為塗層材料，通過高溫燒融法將該載銀BG塗覆於鈦板表面。通過對該載銀硼酸玻璃塗層鈦板體外生物活性、促成骨性能、抗菌性能及抗菌譜的檢測，以及在動物骨折術後感染模型的套用等多個層面，對該載銀硼酸玻璃塗層鈦板的抗菌性能及機制進行全面深入分析探討，從而為骨折術後感染的預防探索一條可行途徑和模式。
結題摘要
骨折術後感染是臨床上面臨的一大難題，臨床上主要通過圍手術期抗生素套用來預防，但不能有效杜絕此類感染，且容易帶來副作用及導致耐藥菌株的產生。目前認為通過改變內固定表面性能，使其具有良好組織相容性的同時具備抗菌性能，是預防骨折術後感染髮生的關鍵。研究表明硼酸玻璃（ borate glass, BG）具有良好的促成骨性能，而銀離子具有廣譜抗菌性，且極少會產生耐藥菌株。本研究中，首先採用高溫熔融法制載銀0.75wt%、1.0wt%及2.0wt%的硼酸玻璃，通過SEM掃描、XRD、PH值測定、重量損失測定等檢測其降解性能和轉化羥基磷灰石性能；原子發射光譜法（ICP-AES）檢測不同載銀含量的硼酸玻璃的在SBF中的緩釋性能；MTT試驗及LDH含量測定以評定其對L929細胞毒性及對MC3T3-E1成骨細胞增殖的影響，ALP含量測定、光鏡及電鏡細胞形態觀察，以評定其對成骨細胞分化的影響；抑菌圈測定及微孔板細菌增殖法檢測載銀硼酸玻璃對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、銅綠假單胞菌等的抑制作用。然後，綜合上述研究結果，採用高溫熔融法製備載銀0.75wt%和1.0wt%的硼酸玻璃抗菌塗層鈦板，體外檢測塗層的理化性能，以及ICP-AES檢測抗菌塗層鈦板的體外銀離子釋放性能；菌落計數法檢測抗菌塗層鈦板對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、銅綠假單胞菌的體外抑制作用。最後，通過建立大白兔脛骨骨折模型，同時金黃色葡萄球菌局部斷端注射，建立骨折術後感染模型。用載銀硼酸玻璃抗菌塗層鈦板進行固定，定期觀察切口情況及X線攝片；術後8周處死動物，獲取脛骨，通過組織學、微生物學、生物力學、Micro-CT等方法對載銀硼酸玻璃抗菌塗層鈦板的抗菌性能及生物安全性進行綜合評價。結果表明：1.載銀0.75wt%及1.0wt%的硼酸玻璃具有良好的生物安全性和抗菌性能。2. 載銀0.75wt%及1.0wt%的硼酸玻璃抗菌塗層具有良好的生物降解性，其Ag+釋放呈緩慢持續過程，所釋放的Ag+達到其MIC，對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、銅綠假單胞菌菌有明顯抑制作用。3. 載銀0.75wt%及1.0wt%硼酸玻璃抗菌塗層鈦板能有效降低動物骨折術後感染的發生率，與空白對照組相比具有明顯差異（P＜0.05），且其抗感染能力與銀含量的大小一致。而且塗層鈦板與骨組織結合性能良好。上述研究成為將為骨折術後感染的預防提供一條新的途徑。
