含铜生物材料在高浓度铜离子释放时对细菌有优异的抑制作用, 但同时具有细胞毒性; 而在低浓度铜离子释放时虽然具有良好的细胞相容性, 但其抗菌性能低。因此, 开发一种含铜生物材料, 使其能够在高浓度铜离子释放情况下同时具有优异抗菌性能和良好细胞相容性, 具有重要意义。本研究利用钼和铜之间的拮抗作用原理, 采用溶胶-凝胶法制备了钼掺杂铜硅钙石, 并通过细菌平板实验和细胞活力实验评价了材料的抗菌性能和细胞相容性。实验结果显示, 钼掺杂铜硅钙石释放的高浓度铜离子(高于8.87 μg∙mL ^-1)对金黄色葡萄球菌有良好的抑制性能。同时, 由于铜钼离子的拮抗作用能降低高浓度铜离子对细胞的毒性, 钼掺杂铜硅钙石释放的铜离子在9.65 μg∙mL ^-1的高浓度下依然能保证人脐静脉内皮细胞存活率高达90%。因此, 钼掺杂可以作为含铜生物材料降低其细胞毒性的一种有效途径, 为开发低细胞毒性含铜抗菌生物材料提供了新的路径。

羟基磷灰石(HAP)具有优异的生物相容性、生物活性和缓慢的降解速率等特性, 有可能弥补透明质酸(HA)用作软组织填充材料的不足。本研究采用一步反应法制备均匀负载HAP颗粒的HA-HAP复合水凝胶, 分析了制备工艺参数对复合水凝胶理化性能的影响及调控方法, 评价了其细胞相容性。结果表明, 采用该方法制备的复合水凝胶含1.5%~3.0%HA、2.38%~15.8% HAP, 具有良好的灭菌稳定性。通过改变HAP含量和交联剂的用量可以调控复合水凝胶的力学性能、溶胀行为等理化性能。利用一阶指数衰减方程可以较好地拟合复合水凝胶的溶胀行为, 质量溶胀率在1 h时已达到平衡溶胀率的90%以上。复合水凝胶具有良好的HA酶降解性, 1500 U/mL的酶作用2 min后HA降解率超过95%, 复合水凝胶可以快速溃散; 加入HAP颗粒不仅使复合水凝胶有更好的可塑性, 而且更有利于面部软组织填充和轮廓修正。优化制备的可注射HA-HAP复合水凝胶具有可调的理化性能和良好的细胞相容性, 可以较长时间地保留在体内, 兼具促进组织修复或重建的潜力, 有望成为优良的软组织填充材料。