硫化铜/氧化石墨烯/壳聚糖/纳米羟基磷灰石复合材料的抗菌及促成骨作用
冯治滨1
王万舜2
陈玲玲3
孔志远3
张涛3
马向阳3
夏虹3
1.629000 四川,遂宁市中心医院骨科2.510405 广州中医药大学第二临床医学院3.510010 广州,中国人民解放军南部战区总医院骨科
摘要：目的 探讨硫化铜(CuS)/氧化石墨烯(GO)/壳聚糖(CS)/纳米羟基磷灰石(nHA)复合材料(CGCHs)的抗菌和促成骨作用及其作用机制.方法 采用水热法合成CuS/GO纳米颗粒,通过原位沉淀法合成CS/nHA支架和CGCHs支架,检测材料表征、光热转换性能和生物安全性,评估CGCHs组和近红外光(NIR)照射下CGCHs(CGCHs+NIR)组的细菌抑制效果及其对细菌生物膜相关基因表达的影响,观察CGCHs和CS/nHA不同材料组的促成骨分化和成骨、破骨相关基因表达.结果 CGCHs是具有高度孔隙率的三维支架,在CuS/GO浓度为200 μg/mL时CGCHs同时兼具良好的红外升温效果和生物安全性.琼脂糖平板涂菌和细菌死活染色结果均表明CGCHs+NIR组抗菌性能最佳,生物膜相关基因qPCR检测证实其具有抑制细菌生物膜相关基因表达的作用.茜素红染色结果表明CGCHs具有良好的体外促成骨性能,体外共培养3、7、14、21和28 d qPCR结果表明CGCHs对成骨早期和晚期相关基因表达均具有促进作用.与破骨细胞共培养结果可观察到CGCHs具有抑制破骨细胞形成的作用,细胞凋亡检测结果进一步验证这一结论,破骨分化相关基因qPCR检测结果表明,CGCHs主要通过抑制抗酒石酸酸性磷酸酶、组织蛋白酶K、CTR、P65和P38在共培养7、14 d的表达来抑制破骨细胞的分化.结论 作为纳米复合材料,CGCHs生物安全性好,具有良好的红外光热协同抗菌作用,在促成骨分化的同时抑制破骨细胞分化,有望为感染性骨缺损治疗提供新的思路.
关键词：骨代用品硫化铜氧化石墨烯壳聚糖羟基磷灰石类纳米复合物谱学近红外线细胞毒性消炎药微生物敏感性试验基因表达骨生成破骨细胞
分类号：R318.08(医用一般科学)R336(人体生理学)
资助基金：国家自然科学基金(81972080)
论文发表日期：2024-02-15
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：15( 32-46 )
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