新型复合壳聚糖季铵盐纳米粒子抗感染骨水泥的生物学特性

编号：CPJS05246

篇名：新型复合壳聚糖季铵盐纳米粒子抗感染骨水泥的生物学特性

作者：贺强 ;马建兵 ;孙相祥 ;赵光辉

关键词：生物材料 骨生物材料 抗生素骨水泥 全膝关节置换 假体周围感染 肾毒性 壳聚糖 纳米粒子 骨水泥 聚甲基丙烯酸甲酯 抗感染 抗菌活性

机构： 西安市红会医院关节外科,陕西省西安市710054

摘要： 背景：全膝关节置换后假体周围感染一直是关节外科领域很难攻克的问题。对于肾功能不全的患者和抗生素的细菌耐药性问题，现有的抗生素骨水泥不能有效的解决。目的：研制由壳聚糖季铵盐纳米粒子复合制成，无肾脏毒性和无细菌耐药性的新型抗感染骨水泥。方法：实验分为3组，新型抗感染骨水泥组QCSNP-15，普通骨水泥组Palacos R，抗生素骨水泥组Palacos R＋G。分别对各组骨水泥进行扫描电镜观察、骨水泥固化时间测定以及体外抗压强度试验；还进行了细胞毒性实验及体外抗菌实验。结果与结论：①扫描电镜结果：QCSNP-15材料表面有壳聚糖季铵盐纳米粒子分布；②固化时间：QCSNP-15长于抗生素骨水泥Palacos R＋G；③抗压强度：QCSNP-15的抗压强度低于普通Palacos R 骨水泥（P〈0.05），但仍然大于ISO 5833所规定的70 MPa的标准；④材料表面细胞贴附性：MC3T3-E1成骨细胞在新型骨水泥QCSNP-15材料表面贴附良好，与抗生素骨水泥Palacos R＋G细胞贴附结果类似，细胞伪足完全展开；⑤细胞毒性：3 h QCSNP-15成骨细胞贴附率低于抗生素骨水泥Palacos R＋G（P〈0.05）；⑥材料的体外抗菌性：QCSNP-15具有与抗生素骨水泥Palacos R＋G相近的抗菌活性，在PBS中浸泡2周后仍然具有一定的抗菌活性；⑦结果说明QCSNP-15具有与抗生素骨水泥相当的固化时间和优良的体外生物力学强度，无明显的细胞毒性，和有优良的体外抗菌活性。