3D打印硫酸钙支架负载抗生素缓释PLGA微球体外抗感染及成骨能力研究OA

目的:探讨3D打印硫酸钙支架负载抗生素缓释聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)微球体外抗感染及成骨能力.方法:利用计算机辅助设计(CAD)软件设计多孔硫酸钙支架,通过3D打印技术制备支架,孔径设计为400 μm,支架尺寸为0.5 cm×0.5 cm×0.5 cm.采用改进的剪切沉淀法制备负载抗生素的PLGA微球,将制备的微球填充在硫酸钙支架的孔隙中,形成复合材料.在体外实验中,采用琼脂扩散法评估复合材料对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的抑菌效果,通过抑菌圈大小和持续时间评价抗菌能力.将骨髓间充质干细胞(BMSCs)接种于复合材料表面,置于成骨诱导培养基中,利用I型胶原氨基端延长肽(P1NP)、骨钙素等成骨标志物检测其成骨性能.结果:体外抑菌实验显示,复合材料组的抗菌效果显著高于单纯微球组和单纯支架组(P＜0.05),抑菌持续时间明显长于单纯微球组和单纯支架组(P＜0.05).成骨实验结果表明,复合材料组的P1NP、OCN及碱性磷酸酶(ALP)相对表达量均显著高于单纯支架组、单纯微球组、空白对照组(P＜0.05).结论:将载有抗生素的PLGA缓释微球负载于3D打印的多孔硫酸钙支架上,可制得一种兼具抗菌与成骨双重功能的新型复合材料.该材料能通过抗生素的局部缓释实现高效抗菌,同时提供有利于骨组织再生的微环境,因而在感染性骨缺损修复领域展现出良好的应用前景.