【摘 要】
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目的:深入研究载氯己定/β-环糊精包结物（CHX/β-CD）复合骨形态发生蛋白（BMP-2）水凝胶的控释、诱导成骨及抗菌性能,以期为构建组织工程骨提供一种新型高效载体。方法:第一部分:CHX/β-CD复合BSA温敏控释水凝胶系统的制备及性能研究。1、采用饱和水溶液法合成CHX/β-CD;通过离子交联法构建负载牛血清白蛋白（BSA）壳聚糖微球（CS/BSA）;采用化学交联法合成壳聚糖-甘油磷酸钠温敏
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目的:深入研究载氯己定/β-环糊精包结物（CHX/β-CD）复合骨形态发生蛋白（BMP-2）水凝胶的控释、诱导成骨及抗菌性能,以期为构建组织工程骨提供一种新型高效载体。方法:第一部分:CHX/β-CD复合BSA温敏控释水凝胶系统的制备及性能研究。1、采用饱和水溶液法合成CHX/β-CD;通过离子交联法构建负载牛血清白蛋白（BSA）壳聚糖微球（CS/BSA）;采用化学交联法合成壳聚糖-甘油磷酸钠温敏水凝胶（CS-GP）。2、分组:DL0（空白水凝胶）、DL1（载CHX/β-CD）、DL2（载CS/BSA）、DL3（载CHX/β-CD和CS/BSA）;CHX/β-CD和CS/BSA分别作为对照组C1、C2。3、通过扫描电镜（SEM）、能量色散谱仪（EDS）、红外光谱（FTIR）和X射线衍射仪（XRD）检测CHX、β-CD和CHX/β-CD。使用流变仪检测水凝胶流变性。绘制CHX、BSA释放曲线。采用CCK-8法检测水凝胶对小鼠前成骨细胞（MC3T3-E1）的毒性;通过琼脂扩散法观察水凝胶对S.aureus和E.coli的抑菌效果。第二部分:CHX/β-CD复合BMP-2温敏控释水凝胶支架的制备及性能研究。1、采用离子交联法制备载骨形态发生蛋白的壳聚糖纳米微球（CS/BMP-2）。将CS/BMP-2和CHX/β-CD引入壳聚糖-甘油磷酸钠/海藻酸钠（CS-GP/SA）温敏水凝胶（thermo-sensitive hydrogel,TH）中,即CHX@BMP-2-TH。CHX-TH（载CHX/β-CD）、BMP-2-TH（载CS/BMP-2）、Blank-TH（空白水凝胶）作为对照组。2、分别检测流变性、溶胀性及力学性能。通过CCK-8法检测支架与MC3T3-E1的细胞相容性。通过碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,ALP）及茜素红染色对成骨效果进行定性及定量分析。使用琼脂扩散法、平板菌落计数法及抗细菌生物膜形成法证实抗菌性。结果:第一部分:1、SEM、EDS、FTIR、XRD证实CHX/β-CD成功合成。CS-GP疏松多孔。CHX/β-CD和CS/BSA不影响CS-GP的流变性。2、DL1、DL2组表现出更为理想的控释效果（P＜0.05）,DL3组更佳（P＜0.01）。累积释放均达90%以上。DL1、DL3促进MC3T3-E1增殖（P＜0.05）。DL1、DL3组周围出现约20 mm的抑菌区（P＜0.05）。第二部分:1、CS/BMP-2约150.85 nm,CHX@BMP-2-TH呈互穿网络结构。CHX@BMP-2-TH可吸收相当于其干重6倍的水。在37℃和0.15%的剪切应力下,储能模量（G’）总是大于损耗模量（G’）。CHX-TH和BMP-2-TH的杨氏模量约为80和82 k Pa,明显高于Blank-TH（35 k Pa）（P＜0.01）。2、在第30天,CS/BMP-2、BMP-2-TH、CHX@BMP-2-TH分别累计释放95%、80%、73%,表明水凝胶系统的控释效果。BMP-2-TH与CHX@BMP-2-TH的释放曲线更平缓。与CHX的释放趋势一致。ALP及茜素红染色显示CHX@BMP-2-TH组达到最高成骨活性（P＜0.05）。CHX@BMP-2-TH周围形成约20 mm的抑菌区;CHX-TH和CHX@BMP-2-TH组平板菌落明显减少,且未见明显细菌生物膜形成。结论:1、壳聚糖-甘油磷酸钠温敏水凝胶控释系统可同时搭载CHX与BSA,具备显著的控释性能。2、CHX/β-CD复合BMP-2温敏控释水凝胶支架具备优良的控释、诱导成骨及抗菌性,有望为骨缺损修复治疗提供思路。
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