钼掺杂铜硅钙石的制备及其抗菌性能和细胞相容性研究

作     者：王恩典 常江 WANG Endian;CHANG Jiang

作者机构：中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷与超微结构国家重点实验室上海200050 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049 

出 版 物：《无机材料学报》 (Journal of Inorganic Materials)

年 卷 期：2021年第36卷第7期

页      面：738-744页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家重点研发计划(2016YFC1100201) 

主　　题：铜 生物材料 钼 掺杂 铜硅钙石 抗菌性能 细胞相容性 

摘      要：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8.87μg·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9.65μg·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。