3D打印钛金属支架v-PMMA-Ti机械及抗菌性能的体外研究

摘要

目的 以3D打印支架为基体,构建抗骨感染材料并对其进行优化,制备个性化抗感染的骨内植物材料,探究其结构和组成对抗感染效果的影响.方法 利用选择性激光烧结3D打印技术,构建v-PMMA-Ti支架,并测量v-PMMA-Ti支架的组成成分.通过扫描电子显微镜进行支架微结构形态观察.用微孔板高灵敏度分光光度计检测抗生素的释放量.利用琼脂扩散法测定细菌抑菌圈直径.MTT法检测细胞活力和增殖情况.使用Instron 4502单轴测试系统进行支架机械性能测试.结果 在v-PMMA-Ti支架中载药抗生素骨水泥可平稳地释放万古霉素,v-PMMA-Ti支架释放速度(2.26±0.19)mg较v-PMMA支架释放速度(0.76±0.21)mg更快,两组相比,差异有统计学意义(P=0.02).v-PMMA-Ti支架生物力学性能(0.28±0.04)GPa较v-PMMA支架(0.13±0.03)GPa,(P=0.03)更好.同时,v-PMMA-Ti支架有良好的组织相容性,三种支架未见明显的细胞毒性.结论 作为药物载体,v-PMMA-Ti支架将万古霉素,骨水泥和金属钛有机结合,与v-PMMA支架相比,抗菌效果更好.此外,其机械性能也相对稳定,v-PMMA-Ti支架有望成为高效、可靠和简便的抗骨感染材料.