文献信息
川北医学院附属医院/川北医学院临床医学院耳鼻喉头颈外科、川北医学院附属医院耳鼻喉头颈外科、川北医学院药学院化学系等团队的研究成果"Bacteriostatic effect of Ag@TiO2-Poly(p-dioxanone)-coated gauzes in vitro and in vivo on otitis media pathogens"(Ag@TiO2-Poly(对二氧恶酮)包被纱布对中耳炎病原菌的体内外抑菌作用)在学术期刊《Heliyon》发表。平生公司的Super Nova® PET/CT 产品在论文中提供了重要的大鼠外耳道CT图像和定量分析。
该研究的通讯作者为王冰教授,第一作者为刘碧瑶。
文献摘要
填料的应用影响中耳炎(OM)治疗的最终手术结果,并引入感染的风险。为了降低包装剂的感染风险,甚至引入积极的抑菌功能,采用溶液浸渍法制备了一种PPDO-grafted Ag 合并 TiO2纳米颗粒(Ag@TiO2-PPDO NP)包被纱布。采用扫描电镜(SEM)和电感耦合等离子体质谱(ICP-Ms)对Ag@TiO2-PPDO NP包覆纱布的形貌和体外Ag+释放量进行了测定。Ag@TiO2-PPDO NP对可见光有响应,这可能使得Ag@TiO2-PPDO NP在可见光照射下对细菌的增殖具有持续的正向抑制作用。在体外和体内研究了这些纱布对OM病原菌的抑菌作用。这些纱布对致病性金黄色葡萄球菌(S.aureus)和肺炎链球菌(S. pneumoniae)在体外和大鼠皮下感染模型中的增殖均有抑制作用。具体来说,这些纱布在体外可见光照射下对金黄色葡萄球菌和肺炎葡萄球菌的抑菌作用可以增强。此外,通过大鼠外耳道感染模型验证了Ag@TiO2-PPDO-coated纱布在可见光照射下对金黄色葡萄球菌的抑菌作用增强。Ag@TiO2-PPDO-coated纱布有望成为OM手术后的包装材料,可以减少术后抗生素的需求。
实验方法
大鼠外耳道感染模型
12只大鼠随机分为两组:一组接受可见光照射,另一组不接受可见光照射。麻醉、固定、绝育后,用耳刮刮外耳道上皮至微出血。然后在外耳道表面滴入金黄色葡萄球菌悬液20μL。将生理盐水浸湿的正常纱布或16%Ag@TiO2-PPDO纱布(1cm×1cm,设正常纱布为对照)装入损伤外耳道(一条外耳道用正常纱布包扎,另一条外耳道用16%Ag@TiO2-PPDO纱布包扎)。于术后1、3、5d对可见光照射组大鼠进行麻醉。于术后1、3、5天将每个外耳道暴露于氙灯发出的可见光下15分钟。光照强度设为25mw/cm2,光斑直径设为15cm。术后5d,每组各取50%大鼠处死,分离双侧外耳道和耳球,分别用10%中性福尔马林固定。每组各取50%大鼠处死,分离双侧外耳道和耳球,分别用10%中性福尔马林固定。固定组织石蜡包埋,脱水,切片苏木精-伊红(HE)染色。另一半大鼠取出包装好的纱布,浸入10ml生理盐水中。振荡10min后,将上述悬浮液20μL涂抹在营养琼脂板上。接种板置于37℃恒温培养箱中孵育24h,菌落计数评价各种纱布的抗菌效果。然后麻醉大鼠,用小动物正电子发射断层扫描(PET-CT;单CT模式;平生医疗科技有限公司观察感染情况。
实验结果
图6. a. 16%Ag@TiO2-PPDO-coated纱条Ag+释放曲线。b.感染性大鼠术后5天外耳道CT 2D、3D扫描图像(红色矩形框表示已切除的外耳道和耳泡,蓝色箭头表示外耳道阻塞)。c.金黄色葡萄球菌在纱布上培养5天的大鼠外耳道感染模型菌落情况。d.大鼠外耳道感染模型纱布上培养5天金黄色葡萄球菌菌落计数。
文献结论
Ag@TiO2-PPDO-coated纱布可以很容易地通过采用溶液浸泡法制备。这些纱布在体外和体内均能抑制金黄色葡萄球菌和肺炎葡萄球菌的增殖。此外,Ag@TiO2-PPDO-coated纱布对金黄色葡萄球菌和肺炎葡萄球菌的抑菌作用在可见光照射下得到增强,使得Ag@TiO2-PPDO-coated纱布能够持续抑制细菌的增殖。Ag@TiO2-PPDO-coated纱布有望在OM手术后用作包装材料。它们可以显著减少术后对抗生素的需求,这可以扩大OM手术后包装材料的选择范围。
使用设备
Super Nova® Micro PET/CT(II 代外观图)