在溶菌酶相转化产物改性的钛表面构建载银自组装抗菌涂层的研究

发布时间：2017-11-05 19:24

  本文关键词：在溶菌酶相转化产物改性的钛表面构建载银自组装抗菌涂层的研究

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【摘要】：目的:目前牙科种植技术已成为牙列缺损或缺失的有效治疗方法。临床长期观察显示种植体相关感染是种植术的主要并发症,可导致种植体松动脱落及种植失败,其中种植体表面细菌生物膜的形成是根本原因。生物膜有利于细菌的侵袭和繁殖,引起种植体周围黏膜和骨组织感染,且一旦形成临床上很难将其去除,因此通过对种植体表面进行改性处理来抑制细菌生物膜形成,是避免种植体周围炎发生、提高种植义齿成功率的有效途径。本研究通过溶菌酶相转化产物对种植体表面进行改性,在此基础上,再运用层层自组装技术构建装载纳米银的抗菌性复合涂层,从而达到预防早期种植体相关感染、延长其使用寿命的目的。方法:1.将直径1.2cm的圆形钛片打磨抛光后浸泡在溶菌酶和三(2-羧乙基)膦(TCEP)的等体积混合液中,取出,潮湿环境下孵育2小时,从而用一步法制得溶菌酶相转化产物(PTL)改性的钛片。再将带相反电荷的透明质酸和载有不同浓度纳米银的壳聚糖溶液利用层层自组装技术交替吸附在PTL改性的钛片表面,构建生物活性聚电解质复合薄膜,组装后的钛片作为实验组备用,纯钛片则作为对照组。2.对各组钛片分别进行表面表征,利用扫描电镜(SEM)、能量色散X射线光谱仪(EDX)、X射线光电子能谱(XPS)、接触角测量仪对自组装涂层的表面性质、元素组成和表面形貌进行观察和分析,使用透射电镜(TEM)观察制备的纳米银的表面形貌和粒径大小。3.采用涂板计数法开展纳米银对金黄色葡萄球菌的体外抗菌实验来检验自组装纳米银的长效杀菌效果,使用扫描电镜观察粘附在实验组试样表面的细菌生长情况和形态变化,并通过激光共聚焦显微镜观察试样表面粘附细菌经AO/EB荧光染色后的活性状态。4.体外培养小鼠前成骨细胞(MC3T3-E1)来评价载纳米银的自组装抗菌涂层的生物相容性,使用乳酸脱氢酶(LDH)试剂盒检测细胞毒性,CCK-8法测细胞活性,试剂盒检测细胞碱性磷酸酶(ALP)活性以及钛片表面的蛋白吸附情况,通过测量细胞内的DNA含量来检测细胞增殖情况,并利用激光共聚焦显微镜观察试样表面细胞的粘附情况。结果:1.XPS结果表明PTL改性层和各个自组装单层都成功定植于钛片表面,进而验证构建自组装涂层的可行性。接触角实验证实组装改性后的钛片亲水性明显高于对照组,SEM和TEM结果显示了各组试样的表面形貌以及纳米银的球形形态和粒径大小(20-30nm)。2.银缓释实验结果说明银的释放是随着试样浸泡时间的增加而减少的,其释放量随着纳米银浓度的增加而增加。细菌活性实验和激光共聚焦镜下观察都表明了实验组在第一周内可有效杀死种植体周围浮游细菌,且抑制细菌在试样表面粘附的能力在两周内无明显下降。3.一系列的细胞实验结果证实组装后钛片的细胞毒性随着纳米银浓度的增加而增加,其中载纳米银浓度最低的组(10mM)表现出较好的生物相容性。结论:溶菌酶相转化产物(PTL)为种植体钛表面改性提供了一种简便环保的新型方法,赋予了钛片表面正电荷,在此基础上可通过静电吸附来连接抗菌复合涂层。利用层层自组装技术可以实现纳米银的相对长效抗菌效果,在种植的早期阶段能有效地预防种植体相关感染并保证了黏膜的正常愈合。通过调整纳米银浓度可以找到一个既能有效杀菌又有良好生物相容性的最适宜浓度。
【学位授予单位】：天津医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R783.6

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