【摘 要】
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α-半水硫酸钙(α-CS)骨水泥因其相对于PMMA 在促进骨形成、孔隙结构、自固化过程不明显发热等方面的优点已广泛被骨科临床使用;但是仍然存在脆性大、降解快、载药后初期突释明显等问题,而不能很好的满足大面积感染性骨缺损修复的要求[1].丝素作为一种具有优良生物相容性和力学性能的天然高分子材料在生物医学领域已有很好的应用,而且丝素蛋白表面存在着大量-COOH 等活性基团,能与硫酸钙发生键合 [2-3
【机 构】
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太原理工大学 力学学院 生物医学工程系,山西 太原030024 北京奥精医药科技有限公司,北京 1
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α-半水硫酸钙(α-CS)骨水泥因其相对于PMMA 在促进骨形成、孔隙结构、自固化过程不明显发热等方面的优点已广泛被骨科临床使用;但是仍然存在脆性大、降解快、载药后初期突释明显等问题,而不能很好的满足大面积感染性骨缺损修复的要求[1].丝素作为一种具有优良生物相容性和力学性能的天然高分子材料在生物医学领域已有很好的应用,而且丝素蛋白表面存在着大量-COOH 等活性基团,能与硫酸钙发生键合 [2-3].本研究通过控制丝素蛋白自组装过程制备了溶液状态下的丝素纳米纤维(nano-SFF),与硫酸钙、万古霉素(VCM)复合,制备了VCM/SFF/CS 抗菌骨材料.通过XPS、SEM、万能力学试验机、紫外分光光度计、抑菌圈、MTT 等手段分别研究了复合材料的物相结构、微观形貌、及力学、药物释放、抑菌、细胞相容性等性能.结果显示,与水作为固化液相比,随着nano-SFF 溶液(0.0175mg/mL~2.1mg/mL)的加入,晶体排列紧密,凝固时间缩短,硫酸钙的降解率逐渐降低、抗水性增强,韧性提高;同时随纳米丝素纤维含量的增加骨材料抗压强度表现为先增加后减小的趋势,一周内药物释放速率降低;抑菌圈宽度大于7mm 具有抑菌作用;MTT 实验结果显示,加入纳米丝素纤维后与纯的硫酸钙相比MC3T3 细胞增殖明显.上述结果表明,丝素纳米纤维与硫酸钙的复合抑制了药物的突释、溃散,改善了材料的强度、韧性,提高了细胞相容性.这一初期研究结果将对改善α-半水硫酸钙的骨科临床使用提供一定的理论参考.
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