重庆市卫生健康委员会中医药科研项目(2021ZY023901);重庆市渝中区基础研究与前沿探索项目(20210141)
目的评价负载万古霉素(VA)的羟基磷灰石(HA)/β-磷酸三钙(β-TCP)支架材料的载药性能,生物相容性,骨组织相容性和对小鼠感染性骨缺损的治疗效果。方法本研究采用3D打印技术制备HA/β-TCP支架,通过冷冻干燥负载VA制成复合支架VA/HA/β-TCP。对VA/HA/β-TCP支架进行电镜扫描(SEM)观察,并检测VA/HA/β-TCP支架的包封率、载药率及释放效率。建立小鼠胚胎成骨细胞MC3T3-E1与支架的体外共培养体系,分为对照组(HA/β-TCP支架)和VA/HA/β-TCP组,四甲基偶氮唑蓝(MTT)与ELISA分别检测共培养7、12、14 d细胞增殖活性及骨钙蛋白(OCN)表达水平。黏附实验观察VA/HA/β-TCP支架的抗菌活性。构建小鼠颅骨缺损模型,植入支架治疗4周,对植入材料周围组织进行HE染色观察材料降解和骨质生成情况。结果VA/HA/β-TCP支架孔径大小分布均匀,载药性能良好,该支架的包封率为70.32%,载药率为30.53%,能够有效负载VA。VA/HA/β-TCP支架在36 h内持续释放VA。与对照组比较,VA/HA/β-TCP组支架上的MC3T3-E1细胞活性在共培养7 d和12 d明显受抑制(P<0.01),但在14 d 后,两组MC3T3-E1的增殖活性差异无统计学意义(P>0.05)。与对照组比较,VA/HA/β-TCP组支架上的MC3T3-E1中OCN表达水平在各时间点差异均无统计学意义(P>0.05)。VA/HA/β-TCP组支架展现良好的抗菌性能,共培养菌液中大肠埃希菌数及支架表面大肠埃希菌黏附数较对照组明显降低(P<0.001)。在体内动物模型实验中,与对照组比较,VA/HA/β-TCP组的小鼠颅骨出血、炎症浸润明显减少,新生骨组织明显增加。结论VA/HA/β-TCP支架具有良好的载药性能、药物释放控制能力、生物相容性、抗菌活性及骨组织相容性,为骨感染的治疗提供了新的思路和方法。
刘颖,文化,丁浩洋,汪继梁,赵军 △. VA/HA/β-TCP支架性能检测及治疗小鼠感染性骨缺损的效果评价[J].重庆医学,2025,54(10):2289-2295