DOI: 10.12307/2024.523
溶胶浸渗结合电沉积制备氧化镁-磷酸钙复合抗菌涂层
谭俊杰
杜佳恒
文振宇
闫吉元
贺葵
段可
尹一然
李忠
西南医科大学附属医院骨科,四川省骨科置入器械研发及应用技术工程实验室,四川省泸州市 646000
摘要：背景:磷酸钙(CaP)涂层被广泛用于改善钛植入物与骨的整合,但存在感染风险,因此有必要赋予CaP涂层抗菌能力.
目的:通过氧化镁(MgO)溶胶浸渗制备MgO-CaP复合涂层,评价其体外抗菌能力和细胞相容性.
方法:通过滴定法确定CaP电沉积的电解液条件,在钛表面制备CaP涂层(记为Ti-CaP);采用不同质量分数(15%,30%,50%)的MgO溶胶浸渗处理CaP涂层并煅烧成为MgO-CaP复合涂层,分别记为Ti-CaP-15Mg、Ti-CaP-30Mg和Ti-CaP-50Mg,表征涂层的微观形貌、拉伸性能、临界载荷与体外Mg2+释放情况.将金黄色葡萄球菌菌液分别接种于纯钛片及Ti-CaP、Ti-CaP-15Mg、Ti-CaP-30Mg和Ti-CaP-50Mg表面,24,48 h后采用稀释涂布平板法检测抗菌率.将小鼠成骨细胞悬液分别接种于纯钛片及Ti-CaP、Ti-CaP-15Mg、Ti-CaP-30Mg和Ti-CaP-50Mg涂层钛片表面,采用CCK-8法检测细胞增殖,计算细胞存活率;同时观察复合涂层浸泡于DMEM培养基中的微观形貌变化.
结果与结论:①电沉积在钛表面制备出由片状磷酸八钙晶体堆积组成的多孔CaP涂层,经浸渗-煅烧处理后,MgO颗粒聚集填充磷酸八钙晶体的间隙,并且填充程度随MgO含量增加而上升;3组复合涂层第1天均出现Mg2+快速释放,从第3天开始Mg2+释放速率明显下降,至第7天仍可检测出少量Mg2+释放;Ti-CaP-30Mg涂层钛片的屈服强度、抗拉强度、断裂生长率与纯钛片比较差异均无显著性意义(P>0.05);Ti-CaP、Ti-CaP-15Mg、Ti-CaP-30Mg和Ti-CaP-50Mg组临界载荷比较差异无显著性意义(P>0.05).②除纯钛片及Ti-CaP无抗菌性能外,其余样品均具有良好的抗菌性能,并且抗菌率随涂层中MgO含量的增加而增大.③共培养1,3 d,Ti-CaP-15Mg组、Ti-CaP-30Mg组和Ti-CaP-50Mg组细胞存活率低于纯钛组、Ti-CaP组(P<0.05);培养5,7 d,5组间细胞存活率比较差异无显著性意义(P>0.05);随着浸泡于培养基中时间的延长,涂层中MgO的含量逐渐减少.④结果表明,通过MgO浸渗处理赋予CaP涂层抗菌性的同时保持了其生物相容性.
关键词：骨科植入物钛抗菌氧化镁磷酸钙抗菌涂层细胞毒性
分类号：R459.9(治疗学)R318.08(医用一般科学)R683(骨科学（运动系疾病、矫形外科学）)
论文发表日期：2024-10-11
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 4663-4670 )
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