针对外科植入手术常见的感染问题，我们提出了一个普适性的方案，一种能有效控释并且具有良好抗菌性能的3D打印植入物。以硝酸银为前驱体，淀粉为分散剂和稳定剂，葡萄糖为还原剂，用超声的方法合成小尺寸纳米银作为抗菌剂。以聚乙烯醇（polyving akohol，PVA）和聚丙烯酸（polyacrylic acid，PAA）为原料，混溶后制成可随配比改变释放速率的控释薄膜。结合3D打印技术制成既能抗菌又能控释的植入材料。因此，整个植入体系不仅可以根据患者特征定制化设计精确的形貌，而且表现出优异的抗菌性能，防止和避免开放性骨折术后二次感染。同时，良好的生物相容性，简单、快速、廉价、绿色的制备过程也使得本植入体系有望尽快应用在临床治疗中。具体内容如下：
- 合成：以AgNO3为前驱体，淀粉作分散剂兼稳定剂，葡萄糖作还原剂，超声制备小尺寸纳米银溶胶，原料来源丰富易得且无毒无害，制备过程简单可控，反应温和迅速。
- 表征：采用紫外—可见分光光度计(UV-Vis)、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱分析（XPS）、电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）、透射电子显微镜(TEM)、以了解其尺寸分布，形状，外貌，稳定性，浓度，特征吸收峰等。
- 对制备的纳米银溶胶进行抗菌性能测试和生物相容性测试（细胞毒性、细胞骨架荧光免疫标记、纳米银在脏器中的分布），评估其实际应用可能性。
- 3D打印抗菌植入物的制备。
- 释放实验：用硫酸庆大霉素为测试药物，采用紫外-可见分光光度计测其吸光度，来绘制不同配比的共混膜的释放曲线。
- 抗菌实验和小鼠植入实验：对负载了纳米银药物的共混膜进行抗菌实验。对3D打印抗菌植入物在动物水平抗菌效果进行测试。
在工作中，我们将3D打印技术和表面膜成型剂结合起来，根据患者需要定制化制备植入物。纳米银被选作抗菌剂，PVA和PAA混合作为膜成型剂，PLA作为3D打印的原材料。作为临床骨科手术所需医疗器械选择之一，本方法制备的植入材料具有几个显著的优势。首先，可以根据不同患者的实际需求定制化制备相应结构和形貌的植入物，这对于传统的以钛材为基础的骨科植入物是难以实现的。第二，植入物表面抗菌剂纳米银的合成绿色、简单、快速而且便宜。纳米银尺寸小（小于10nm），并且在低浓度下表现出优异的抗菌性能和良好的生物相容性，是治疗诸如MRSA等耐药细菌的理想药物。第三，可以根据临床实际需要很方便地调整载药量和药物释放速度，纳米银可以很均匀地分散在PVA和PAA制备的混合粘稠状液体中，可以通过调节PAA和PVA的配比来控制释放过程。第四，所有的原材料都是无毒或者低毒的，制备过程简单绿色，特别适合应用在医疗器械中。最后，也是最重要的，整个植入体系是相对稳定、便宜和安全的，治疗效果也比较满意。总之，设计的植入体系在开放性骨折等外科手术中应用前景广泛，为未来3D打印在医疗器械中的发展提供了新的思路。
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