氧化银钛纳米管治疗骨关节假体相关性感染的实验研究

作者：王成贵; 李宣明

来源：安徽医药, 2021, 25(01): 115-120.

• 骨关节假体相关性感染
• 关节成形术,置换,膝
• 氧化银钛纳米管
• 表皮葡萄球菌
• 金黄色葡萄球菌
• 感染
• 兔

目的探讨氧化银钛纳米管(Ag2O-TiO2-NTS)在治疗骨关节假体相关性感染过程中,对表面葡萄球菌及金黄色葡萄球菌的抑菌作用。方法 2018年5月至2019年5月,从河北大学医学院实验动物中心购买健康新西兰大白兔32只。体外实验:选取不同浓度的Ag2O-TiO2-NTS溶液与表皮葡萄球菌及金黄色葡萄球菌共培养,并计算菌落数及抗菌率。通过细胞毒性和细胞增殖实验检测Ag2O-TiO2-NTS的生物学测定。体内实验:选用32只新西兰大白兔建立人工膝关节置换术后感染模型,并随机分为表-Ag钉组、表-普钉组、金-Ag钉组、金-普钉组。表-Ag钉组、金-Ag钉组兔子术中使用Ag2O-TiO2-NTS复合涂层的螺钉,表-普钉组、金-普钉组使用没有涂层的普通螺钉。拆线后1 d,于表-Ag钉组、表-普钉组兔术侧膝关节注入表皮葡萄球菌悬液,于金-Ag钉组、金-普钉组兔术侧膝关节注入金黄色葡萄球菌悬液。在手术当天、注射菌液当天及注射后1、3、5、7、10、14 d记录所有大白兔肛温、C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)、红细胞沉降率(erythrocyte sedimentation rate,ESR)及降钙素原(procalcitonin,PCT)。结果不同浓度的Ag2O-TiO2-NTS溶液菌落数及抗菌率两两比较,仅1 mmol/L和2 mmol/L两组P>0.05,其余5 mmol/L组和10 mmol/L组两两比较,差异有统计学意义(P<0.05)。随着Ag2O-TiO2-NTS溶液浓度的增加,抗菌率逐渐增加,10 mmol/L Ag2O-TiO2-NTS溶液抗菌效果最强(32.34±1.75)CFU。表-Ag钉组、表-普钉组及金-Ag钉组和金-普钉组细胞死亡数目和细胞增殖数目差异无统计学意义(P>0.05),说明Ag2O-TiO2-NTS没有毒性且不影响细胞增殖,安全可靠。金-普钉组肛温注射后10 d最高(41.94±0.87)℃;金-普钉组CRP注射后14 d最高(91.95±6.47)mg/L;金-普钉组ESR注射后14 d最高(70.13±4.47)mg/L;金-普钉组PCT注射后14 d最高(2.58±0.54)μg/L,差异有统计学意义(P<0.05)。表-Ag钉组与表-普钉组比较及金-Ag钉组与金-普钉组比较,并发症发生率和死亡率,差异有统计学意义(P<0.05),金-普钉组并发症发生率为53.33%、死亡率为30.00%。结论 Ag2O-TiO2-NTS在体内外均对表皮葡萄球菌及金黄色葡萄球菌具有良好的抗菌作用,在治疗骨关节假体相关性感染有良好前景。