检索历史 清除

摘要骨缺损问题导致人们对骨科植入体的需求不断增加。钛基植入体由于其良好的力学性能、生物相容性和抗腐蚀性能等，已被广泛应用于临床。然而，钛基植入体由于表面生物惰性，面临细菌感染和骨整合不良等问题，会导致植入体失效。研究表明，使用活性多肽对植入体进行表面功能化，可以有效预防细菌感染，改善骨整合。但是，化学接枝方法工艺复杂且无法保证多肽的接枝效率；简单的物理吸附方法不能对植入部位多肽的浓度进行有效控制。针对以上问题，本研究拟使用介孔二氧化硅作为活性多肽的载体，固定于钛基植入体表面，实现多肽的可控持续释放，构建功能化钛基植入体。<br>　　本研究利用富硒介孔二氧化硅（MSN）作为药物缓释系统，分别负载不同功能的活性多肽，并研究了药物缓释系统在钛基植入体表面的构建方法。其中，为验证药物缓释系统的可行性，本研究选用了两种模型多肽——抗菌多肽AMP和促成骨多肽YGFGG——构建不同的功能化表面。本研究首先在MSN中负载AMP或YGFGG，然后使用碱处理的方法在钛基植入体表面构建羟基；最后，利用γ-氨丙基三乙氧基硅烷（APTS）作为桥联，将药物缓释系统固定于钛基植入体表面。该方法能简单有效地将活性多肽药物缓释系统构建于钛基植入体表面，并实现多肽的缓释。<br>　　本研究探究了功能化钛基植入体的体外生物学性能。结果表明，抗菌功能化表面Ti-M@A对四种临床常见细菌均表现出95%以上的抗菌率，并能有效抑制细菌生物被膜的形成。另一方面，促成骨功能化表面Ti-M@Y能够有效促进干细胞向成骨细胞分化，调控巨噬细胞向M2型极化，以促进骨整合。未负载活性多肽的药物缓释系统功能化表面Ti-M，由于硒元素的作用也能在一定程度上促进成骨。<br>　　本研究构建了新西兰大白兔的原位骨缺损-细菌感染模型和原位骨缺损-非感染模型，验证了药物缓释系统功能化的钛基植入体的体内生物适配性能。结果表明，功能化的钛基植入体能够有效预防体内的细菌感染，减少炎症的产生，并促进骨整合。<br>　　综上，本研究构建的功能化钛基植入体，能够有效发挥药物缓释系统中生物活性多肽的活性，预防细菌感染，促进骨整合，表现出良好的体内生物适配性。本研究为解决植入体的临床细菌感染和骨整合不良问题提供了一种新的策略。