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研发具有抗菌性的生物医用材料是解决植入体引起细菌感染性疾病的有效方法之一，开发新型抗菌型生物材料具有重要意义。硒(Se)是人体必需微量元素，具用多样的生物学活性(促进和调节机体免疫、抗肿瘤、抗氧化、抑菌等)。但纳米硒(Se NPs)容易发生团聚，不利于其生物学性能的有效发挥。另外，几乎所有的活性离子都有有效作用的浓度范围，过量较快地输入不仅会损伤组织而且会破坏机体内环境平衡，因此，离子需要在适当的浓度范围内来发挥作用。介孔二氧化硅(MSNs)因其粒子尺寸均一可调、载药效率高、生物相容性好等优势，被广泛用于构建控制释放系统。因此，在本研究中采用MSNs作为纳米Se的传递载体，通过调控其合成工艺及负载方式，实现对Se的可调节释放。另外，生物材料植入初期将经历一个免疫炎症反应阶段，此阶段由大量炎症细胞起主导作用，将最终影响植入材料的修复效果。因此，了解生物材料植入初期与炎症细胞之间的相互作用，对于生物材料的设计有重要的指导意义。
本文首先采用一步原位法，制备出Se/MSNs，对其相关理化性能进行了表征，并研究了 Se、Si 在磷酸盐缓冲液(PBS)中的释放行为。详细研究了 Se/MSNs 对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、表皮葡萄球菌和绿脓杆菌的体外抗菌活性及体外细胞相容性(L929)。最后，采用模板-诱导法制备出不同阵列单元尺寸的 MSNs 有序阵列(MSNsA)，并初步探讨了MSNsA对小鼠巨噬细胞(RAW264.7)行为的影响。
获得如下结论：
使用一步原位法制备 Se/MSNs ，其大小均一、分散度良好， 5%Se/MSNs和10%Se/MSNs的直径分别为121.5 ± 10.3 nm和209.2 ± 19.3 nm。其中5%Se/MSNs为镶嵌体结构，而10%Se/MSNs则为核壳及镶嵌结构。Se/MSNs在PBS中Se的释放行为分为三个阶段，初期快速释放，随后进入平台期，然后再次释放。体外抗菌实验表明：10%Se/MSNs对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度(MIC)为100μg/mL。10%Se/MSNs在500 μg/mL下接触培养24 h后，对金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌的杀菌率分别为100%和64.3 ± 5.7%，而对大肠杆菌和绿脓杆菌没有表现出抗菌活性。体外细胞实验结果表明， 5%Se/MSNs和10%Se/MSNs在浓度为6.25 μg/mL~ 400 μg/mL的范围内均具有良好的细胞相容性(L929)。
模板-诱导法构建出不同阵列单元尺寸的MSNsA，场发射扫描电子显微镜(FESEM)结果显示MSNsA呈正六边形有序排列，阵列单元直径分别为45 nm (MSNsA-45)和65 nm (MSNsA-65)。FESEM的细胞观察结果显示，共培养24 h后RAW264.7在MSNsA-45和MSNsA-65生长状态良好，细胞具有更好的粘附力。激光共聚焦显微镜(LSCM)观察结果显示，共培养24 h后生长在MSNsA-45和MSNsA-65中的多数RAW264.7以活力更好的圆形存在。体外增殖实验结果显示，培养72 h后，MSNsA-45和MSNsA-65均对RAW264.7的增殖产生促进作用，其中 MSNsA-45 对 RAW264.7 的增殖促进作用与和对照组之间存在显著性差异(P<0.05)。qPCR 分析 RAW264.7 极化相关基因的表达结果显示，MSNsA增强了RAW264.7的TNF-α、CD 206和IL-10的表达，其中抗炎因子CD 206的表达增幅最大，和对照组之间产生显著性差异(P<0.05)。
以上研究结果显示，运用一步原位法成功将Se NPs负载入MSNs。Se/MSNs对革兰氏阳性菌尤其是金黄色葡萄球菌有优异的抗菌活性，且该材料细胞相容性良好。使用模板-诱导法构建的 MSNsA 对RAW264.7有显著的促增殖作用，并增强了TNF-α、CD 206和IL-10的表达。
本文首先采用一步原位法，制备出Se/MSNs，对其相关理化性能进行了表征，并研究了 Se、Si 在磷酸盐缓冲液(PBS)中的释放行为。详细研究了 Se/MSNs 对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、表皮葡萄球菌和绿脓杆菌的体外抗菌活性及体外细胞相容性(L929)。最后，采用模板-诱导法制备出不同阵列单元尺寸的 MSNs 有序阵列(MSNsA)，并初步探讨了MSNsA对小鼠巨噬细胞(RAW264.7)行为的影响。
获得如下结论：
使用一步原位法制备 Se/MSNs ，其大小均一、分散度良好， 5%Se/MSNs和10%Se/MSNs的直径分别为121.5 ± 10.3 nm和209.2 ± 19.3 nm。其中5%Se/MSNs为镶嵌体结构，而10%Se/MSNs则为核壳及镶嵌结构。Se/MSNs在PBS中Se的释放行为分为三个阶段，初期快速释放，随后进入平台期，然后再次释放。体外抗菌实验表明：10%Se/MSNs对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度(MIC)为100μg/mL。10%Se/MSNs在500 μg/mL下接触培养24 h后，对金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌的杀菌率分别为100%和64.3 ± 5.7%，而对大肠杆菌和绿脓杆菌没有表现出抗菌活性。体外细胞实验结果表明， 5%Se/MSNs和10%Se/MSNs在浓度为6.25 μg/mL~ 400 μg/mL的范围内均具有良好的细胞相容性(L929)。
模板-诱导法构建出不同阵列单元尺寸的MSNsA，场发射扫描电子显微镜(FESEM)结果显示MSNsA呈正六边形有序排列，阵列单元直径分别为45 nm (MSNsA-45)和65 nm (MSNsA-65)。FESEM的细胞观察结果显示，共培养24 h后RAW264.7在MSNsA-45和MSNsA-65生长状态良好，细胞具有更好的粘附力。激光共聚焦显微镜(LSCM)观察结果显示，共培养24 h后生长在MSNsA-45和MSNsA-65中的多数RAW264.7以活力更好的圆形存在。体外增殖实验结果显示，培养72 h后，MSNsA-45和MSNsA-65均对RAW264.7的增殖产生促进作用，其中 MSNsA-45 对 RAW264.7 的增殖促进作用与和对照组之间存在显著性差异(P<0.05)。qPCR 分析 RAW264.7 极化相关基因的表达结果显示，MSNsA增强了RAW264.7的TNF-α、CD 206和IL-10的表达，其中抗炎因子CD 206的表达增幅最大，和对照组之间产生显著性差异(P<0.05)。
以上研究结果显示，运用一步原位法成功将Se NPs负载入MSNs。Se/MSNs对革兰氏阳性菌尤其是金黄色葡萄球菌有优异的抗菌活性，且该材料细胞相容性良好。使用模板-诱导法构建的 MSNsA 对RAW264.7有显著的促增殖作用，并增强了TNF-α、CD 206和IL-10的表达。