幽门螺杆菌作为世界上感染率最高的细菌之一,其具有高致病率与传染性,是造成患者胃部炎症、胃溃疡、胃出血、胃癌等疾病的主要病原体,不仅威胁人类的生命安全健康,同时也给全球的医疗卫生系统带来巨大的经济负担,已成为全球研究人员、医护人员、患者共同关注的公共卫生问题。因此,如何治疗幽门螺杆菌导致的溃疡性出血并根除幽门螺杆菌是医疗卫生界为挽救患者生命迫在眉睫需要解决的问题。虽然各种用于治疗幽门螺杆菌的药物、载体(包括:抗生素、脂质体、微/纳米颗粒、纳米马达等)已被广泛开发,但仍存在(1)蛋白质药物、抗生素等难以抵抗胃部酸性环境,药物易失活;(2)胃排空效应导致药物在胃内滞留时间短,药物利用率低;(3)大部分生物材料只针对于幽门螺杆菌的杀灭而忽视了由幽门螺杆菌感染引起的复发性胃溃疡出血的止血的缺点。因此,研发出一种兼具治疗胃出血与消除幽门螺杆菌功能的材料对综合治疗幽门螺杆菌感染及其并发症具有重要意义。基于此,本研RSL3体内实验剂量究耦合止血、抗菌功能基元,制备了具有自推进与磁引导性能的双驱动丝素蛋白微针(MNs-D)。其中,通过原位生长法与模板法制备的一种自推进磁引导的止血微球(SEC-Fe@Ca T)作为止血功能基元,通过模具浇筑法制备的中空磁性丝素蛋白微针(MNs)作为抗菌功能基元。随后,将止血微球基元通过填充的方式耦合到抗菌微针基元中,构筑得到MNs-D。本论文系统的研究了止血微球基元、抗菌微针基元及将两者耦合得到的双驱动丝素蛋白微针的制备条件、理化性质、止血性能以及生物相容性,并通过大鼠幽门螺杆菌感染模型研究了双驱动丝素蛋白微针的体内抗菌效果。具体分为以下四个部分:1)双驱动丝素蛋白微针的构建及其条件探索止血微球基元的构建及条件探索:以处理后的中空天然花粉(SEC)为底物,采用原位生长的方式,在SEC基质表面生长纳米磁性四氧化三铁,得到具有磁引导性能的花粉微球(SEC-Fe)。基于此,通过CTAB为模板法,制备得到在SEC-Fe单侧长有花型Ca CO_3簇的Janus微球(SEC-Fe@Ca)。在酸性条件下,SEC-Fe@Ca能够利用CaCO_3与H~+反应产生CO_2,获得气体推进性能。最后,将凝血酶(Thrombin)通过真空加载的方式,封装到SEC-Fe@Ca内部,得到具有磁气双驱动的止血微球基元(SEC-Fe@Ca T)。在此过程中,针对SEC、SEC-Fe、SEC-Fe@Ca的制备条件进行了探讨,从而优化了止血微球基元。抗菌微针基元的构建及条件探索:基于含有纳米磁性Fe_3O_4、克拉霉素(CLA)、阿莫西林(AMC)的丝素溶液,利用模具浇筑法,制备得到中空的具有磁性针尖的单颗微针作为抗菌基元(MNs)。通过探讨丝素蛋白浓度对抗菌微针基元的强度与微观物理形貌的影响,得到最佳制备条件。(当丝素蛋白浓度为10%时,MNs具有最为完整的结构并且具有足以刺破皮肤层的断裂强度),从而优化了抗菌微针基元。止血基元与抗菌基元的耦合:通过填充的方式,将止血微球基元耦合到抗菌微针基元的中空结构中,通过可溶性丝素蛋白封装技术将其封装,即构筑得到MNs-D。在此过程中,探究了止血微球基元添加量对抗菌微针基元的止血时间与推进性能的影响,得到具有优异止血性能与推进性能的MNs-D。2)双驱动丝素蛋白微针的理化性质研究物理化学性能:通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射图谱(XRD)、高分辨率X射线光电子表面能谱(XPS)分别对双驱动丝素蛋白微针中抗菌微针基元与止血微球基元的化学结构进行表征,对止血微球基元的载药能力进行探究。另外,通过体外药物释放模型,证明了MNs-D能够达到持续24 h的药物缓释,在模拟胃液环境(p H=1)中抗菌基元的药物释放效率可达79.24%,止血微球基元释放率可达92.15%。此外,通过动物模型验证了MNs-D的胃酸中和性能及滞留性能。实验结论得到,MNs-D的凝血微球基元能够快速中和胃酸,并保持此中性环境1 h,为止血药物发挥作用提供了较为温和的环境;MNs-D的抗菌微针基元能够在胃中进行药物缓释,24 h后仍能在胃中检测到微针信号,展现出较长时间的胃滞留性能。双驱动性能:在气体的推动力下,MNs-D能够在12 strichohepatoenteric syndrome的时间内持续地运动,最大运动距离约3 cm。在此过程中,止血微球基元能够快速从尾部喷出并分散在胃液中,为治愈幽门螺杆菌引起的弥漫性出血提供途径。在磁性引导下,MNs-D能够靶向运动,其运动速度达到2 cm/s;在双驱动共同作用下,MNs-D具有更为优异的运动性能,为实现快速止血和抗菌提供高效的载药平台。3)双驱动丝素蛋白微针的止血性能及其抗菌性能通过构建体外出血模型和四种体内出血的动物模型,对止血微球基元的止血性能进行了评估,并进一步探究了MNs-D的止血机理。出血模型显示止血微球基元能够分别在30 s、30 s、45 s和85 s内实现对大鼠断尾出血模型、大鼠股动脉出血模型、兔肝脏出血模型Dolutegravir溶解度和兔股动脉出血模型的止血。其能够实现快速止血可以归因于:1)止血微球基元的气体推进性能,有助于提高止血剂的分散性及与隐匿性出血点的接触;2)止血微球基元可以在推进力的作用下穿刺红细胞促进凝血物质释放,进而促进血小板活化及加速释放ADP和TXB2,从而达到快速止血目的。通过幽门螺杆菌的抑菌圈、细菌存活率、细菌活死双染,对抗菌微针基元(MNs)的体外抗菌性能进行评估。此外,通过构建了大鼠体内幽门螺杆菌感染模型探究止血基元与抗菌基元的耦合的双驱动丝素蛋白微针的体内抗菌性能。大鼠幽门螺杆菌感染模型结果表明MNs-D能够减少大鼠胃部出血并消除大鼠体内的幽门螺杆菌感染,在MNs-D作用下,大鼠胃内幽门螺杆菌下降至8.18×10~5CFU/g,胃内基本没有观察到出血溃疡面。4)双驱动丝素蛋白微针的生物及组织相容性通过溶血率测试、细胞活力测试、细胞活死双染测试了双驱动丝素蛋白微针和止血微球基元的血液相容性与细胞相容性,同时通过背部肌肉埋植测试了止血微球基元的体内降解性能,通过大鼠血液生化分析、肾功能与肝功能、主要器官病理学、胃肠道组织病理学和大鼠体重变化等测试了双驱动丝素蛋白微针具有良好的生物及组织相容性能。综上所述,本研究通过将止血微球基元与抗菌微针基元耦合制备出一种兼具止血抗菌的双驱动丝素蛋白微针,并对其制备条件进行探讨、理化性质、止血性能及其机理、抗菌性能及其机理、生物相容性能进行研究分析。该双驱动丝素蛋白微针能够1)在短时间内中和胃酸,为止血药物发挥作用提供温和的环境;2)在磁气双驱动作用下,能够迅速释放止血基元并与胃壁广泛接触,促进止血;3)在磁气双驱动作用下,能够靶向胃粘液层,从而增长胃内的滞留时间;4)提高局部抗生素浓度,进而实现高效抗菌。因此,MNs-D丝素蛋白微针系统研究为治疗胃部幽门螺杆菌感染及合并出血并发症,提供一种新型载药平台及治疗策略。