摘要
目的:本研究旨在针对骨科骨折相关感染和骨骼修复提出一种新的治疗方案,利用甲基丙烯酸酐化明胶搭载负载有基因工程噬菌体的金属有机框架形成的复合水凝胶,用于抗击感染,抑制细菌生物膜形成,并促进局部的骨缺损修复。
方法:本研究利用电子显微镜、流变测试仪等仪器检测了复合水凝胶的表征;利用平板计数、结晶紫染色等实验检测了复合水凝胶的抗菌能力;利用细胞毒性检测、活/死细胞染色等实验检测了复合水凝胶的生物相容性;利用实时定量聚合酶链式反应、蛋白质印迹等实验检测了复合水凝胶对巨噬细胞和骨髓间充质干细胞的作用;利用大鼠股骨內髁缺损模型检测了复合水凝胶体内促进骨缺损修复的作用。
结果:本研究成功合成了搭载负载有基因工程噬菌体的金属有机框架的甲基丙烯酸酐化明胶复合水凝胶;复合水凝胶拥有良好的稳定性和微观结构,并在酸性环境下能加速降解和释放;复合水凝胶对浮游细菌和细菌生物膜都有一定的杀灭能力;复合水凝胶能够调节巨噬细胞并促进骨髓间充质干细胞成骨分化;复合水凝胶在体内能够促进骨缺损的修复。
结论:本研究开发了一种新型的复合水凝胶,该水凝胶中搭载了负载有噬菌体的金属有机框架。该水凝胶具有良好的理化特性和微观结构,并有着良好的生物相容性,能够通过抑制细菌生物膜形成和调节巨噬细胞和骨髓间充质干细胞来治疗和预防骨科骨折相关感染,并促进局部的骨骼修复。
