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基于多肽功能化二氧化钛纳米管的生物医用植入物的羟基磷灰石形成涂层和抗菌

钛纳米管,植入物,多肽,抗菌涂层

       钛基植入物通常存在有害的细菌粘附和无效的愈合，因此设计一种防止细菌感染和提高生物活性的双重功能涂层对于成功植入物至关重要。在此，我们成功设计了一种具有优良活性的阳离子多肽(Pep)功能化生物模拟纳米结构涂层，该涂层不仅可以快速杀灭致病菌，抑制生物膜的形成长达两周，而且还可以促进羟基磷灰石(HAp)的原位生成。具体地说，是二氧化钛纳米管涂层(TNC)，然后通过稳定的配位相互作用将合理合成的Pep固定，称为TNPC。该涂层能有效杀灭(>99.9%)革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌(S. aureus)和革兰氏阴性大肠杆菌(E. coli)，对小鼠MC3T3-E1成骨细胞无毒。此外，体内感染研究表明，与纯Ti植入物相比，TNPC植入物上的附着菌数显著减少了6个数量级(p < 0.001)。重要的是，在Kokubo的模拟体液中，由于存在阳离子氨基和残留的Ti-OH基团，大量HAp沉积在TNPC表面SBF)发生于14天后。总之，我们的结果支持了这种仿生双功能涂层的临床潜力，作为一种新的方法，具有良好的抗菌性能和造血功能的形成能力，在骨科和牙科的应用。