探讨钛种植体表面聚电解质多层膜改性后膜刚度对细菌黏附的影响,为种植体表面改性提供参考。
方法利用层层自组装技术,用儿茶酚化透明质酸(catechol functionalized hyaluronic acid, cHA)和脂多糖胺纳米囊泡(lipopolysaccharide-amine nanopolymersomes, NP),在钛表面构建儿茶酚化聚电解质多层膜(catechol functionalized polyelectrolyte multilayers,cPEM ),通过调节cHA的儿茶酚摩尔比(5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%)调节膜刚度,用压痕划痕仪测量刚度,选择刚度最小、居中及最大的钛试件作为cPEM-L、cPEM-M和cPEM-H组,并以抛光钛为空白对照组。扫描电镜观察各组钛表面形貌。将4组试件分别与变形链球菌共培养,1和24 h后检测细菌黏附量和菌落形成单位(每组每个时间点样本量为5),扫描电镜和激光扫描共聚焦显微镜观察试件表面细菌黏附形貌。
结果刚度结果显示,cHA中儿茶酚摩尔比分别为5%、30%、70%时对应钛试件cPEM刚度分别最小、居中和最大。空白对照组、cPEM-L、cPEM-M和cPEM-H组刚度分别为(107.1± 8.7)、(10.7±4.5)、(21.0±5.8)和(32.6±6.9)GPa(F=16.773,P<0.05)。扫描电镜可见组装cPEM后,钛片表面更光滑。细菌黏附1和24 h后,各cPEM组细菌黏附量和菌落形成单位均显著大于空白对照组(P<0.05)。扫描电镜显示随刚度增加,1 h细菌黏附量呈递减趋势;24 h各组差别不明显。激光扫描共聚焦显微镜可见细菌黏附1 h时各组以活菌为主,黏附量随刚度增加而逐渐减少,24 h时cPEM-L和空白对照组表面活菌比例较大,而cPEM-M、cPEM-H组表面死菌比例增大。
结论钛表面聚电解质多层膜刚度增加可抑制变形链球菌的黏附,刚度作为独立的因素可影响细菌的黏附。