抗菌劑處理的生物相容性是需要考慮的最重要問題之一。細(xì)胞毒性是最敏感的生物相容性試驗(yàn)；經(jīng)過(guò)處理的設(shè)備或設(shè)備濃縮劑直接暴露于哺乳動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的細(xì)菌。硅橡膠抗菌劑會(huì)在這些體外試驗(yàn)中引起一些細(xì)胞毒性效應(yīng)，但是，在嚴(yán)格的研究和對(duì)組織、整個(gè)動(dòng)物和人體開展的觀察中，則展現(xiàn)出很少的生物相容性問題或者沒有生物相容性問題。在提交醫(yī)療設(shè)備進(jìn)行的評(píng)審中，美國(guó)食品和藥品管理局（FDA）和其它管理機(jī)構(gòu)檢查整套數(shù)據(jù)，以確定設(shè)備是否生物相容。由于硅橡膠抗菌劑用于傷口處理和其它應(yīng)用的歷史較長(zhǎng)，管理機(jī)構(gòu)和保健提供商對(duì)銀具有一定的熟悉程度，而這種熟悉程度對(duì)于其它抗菌劑可能是沒有的。為此，它是目前為止用于抗菌醫(yī)療設(shè)備的最常見抗菌劑。

實(shí)驗(yàn)

    采用各種方法制備LSR樣品，包括混合抗菌劑與LSR元件或者通過(guò)第三種流量擴(kuò)散添加抗菌劑。采用壓縮或注射模注樣品塊或?qū)嶋H設(shè)備元件。

★硅橡膠中銀基抗菌劑劑量的確定

    使用X射線熒光光譜（XRF；ThermoNoranQuanXEC公司，型號(hào)：C10014）確定樣品中不同元素的含量估計(jì)值。XRF分析產(chǎn)生以“單位”為術(shù)語(yǔ)的元素濃度；單位越高，元素的濃度越高。但是，單位依賴于樣品幾何形狀的程度極大，因此很難比較不同幾何形狀或配置的樣品的單位。在繪制圖形和分析之前，要減除背景單位。

★銀釋放動(dòng)力

    在室溫中將經(jīng)過(guò)處理的樣品暴露于鹽水（0.85%NaCl）24小時(shí)并緩慢攪拌，以測(cè)量樣品釋放的生物藥效利用銀。使用5%的硝酸將提取物酸化并使用ICP-OES（PerkinElmer，型號(hào)：Optima4300DV）測(cè)量銀的含量(ppb)。要清除雜質(zhì)，在酸化和分析之前，使用0.2微米的過(guò)濾器過(guò)濾所有樣品。

★使用薄膜接觸篩查法確定效力

    使用“薄膜接觸法”評(píng)估抵抗細(xì)菌的效力，這是“ISO22916：塑料-塑料表面抗菌劑活動(dòng)測(cè)量”的一種修改方法。將樣品塊置于經(jīng)過(guò)消毒的培養(yǎng)皿內(nèi)并用異丙醇擦拭，以便進(jìn)行清潔。然后將樣品暴露于懸浮在采用0.2%營(yíng)養(yǎng)肉湯補(bǔ)充的0.85%NaCl（鹽水）中的細(xì)菌（0.4毫升，每毫升105個(gè)細(xì)胞）。采用聚乙烯薄膜蓋住細(xì)菌懸浮液，以將接種體擴(kuò)散到樣品表面并防止干燥。在37℃孵化24小時(shí)之后，用10毫升中和溶液清洗樣品，以清除粘附的細(xì)胞和非活性殘留銀離子。使用基于微濃度測(cè)定板的“最可能數(shù)量”化驗(yàn)量化中和溶液中存活細(xì)胞的數(shù)量。將每個(gè)樣品的細(xì)胞數(shù)量轉(zhuǎn)換為對(duì)數(shù)單位后，基于從未經(jīng)過(guò)處理的聚丙烯回收的細(xì)胞數(shù)量計(jì)算暴露于LSR之后細(xì)胞的對(duì)數(shù)降低數(shù)量（對(duì)數(shù)降低數(shù)量=對(duì)數(shù)（細(xì)胞/聚丙烯樣品）-對(duì)數(shù)（細(xì)胞/LSR樣品）。未經(jīng)處理的聚丙烯用作內(nèi)部對(duì)照樣品，因?yàn)橐郧暗脑S多試驗(yàn)已經(jīng)表明這種材料在引起細(xì)胞數(shù)量增加或減少方面呈惰性。最大對(duì)數(shù)降低數(shù)量代表效力最高，可以采用特別的研究測(cè)量。使用克雷白氏肺炎桿菌ATCC（美國(guó)模式培養(yǎng)物集存庫(kù)）#4352和金黃色葡萄球菌ATCC（美模式培養(yǎng)物集存庫(kù)）#6538試驗(yàn)復(fù)制樣品。

★使用TTC瓊脂化驗(yàn)確定效力

   使用上面所述的薄膜接觸法評(píng)估抗菌的效力。將帶有微生物的樣品在37℃孵化22小時(shí)之后，從樣品上取下接種體，將樣品倒置放在采用0.01%三苯基氯化四氮唑(TTC)補(bǔ)充的胰蛋白大豆瓊脂板上。TTC是一種無(wú)色化合物，采用主動(dòng)呼吸細(xì)菌會(huì)還原為不能溶解的紅色。將TTC集成于營(yíng)養(yǎng)瓊脂板內(nèi)，然后將暴露于微生物的樣品置于板的表面，可以根據(jù)瓊脂表面存在的紅色檢測(cè)任何存活的細(xì)菌。孵化瓊脂板24小時(shí)并觀察粘附在材料表面的存活細(xì)胞形成的紅色區(qū)域。

★使用“頂部接觸”化驗(yàn)確定效力

   使用簡(jiǎn)單的化驗(yàn)評(píng)估帶有和不帶SSSR12的體外設(shè)備的LSR元件的效力。分散103、104或105抵抗甲氧西林金黃色葡萄球菌ATCC（美國(guó)模式培養(yǎng)物集存庫(kù)）#43300(MRSA)或克雷白氏肺炎桿菌ATCC（美國(guó)模式培養(yǎng)物集存庫(kù)）#4352細(xì)胞之后，立即將元件尖部接觸營(yíng)養(yǎng)瓊脂板的表面，以接種樣品。然后將接種的樣品置于消毒盤內(nèi)，并將在潮濕條件下在30℃孵化24小時(shí)。孵化之后，使元件重復(fù)接觸消毒營(yíng)養(yǎng)瓊脂板的表面（10次）。另外在37℃再孵化營(yíng)養(yǎng)瓊脂板24小時(shí)。如果存活細(xì)胞在暴露于LSR元件最初24小時(shí)暴露時(shí)期時(shí)存活并轉(zhuǎn)移到瓊脂表面，則細(xì)胞可以在瓊脂表面的接觸部位生長(zhǎng)和形成群體。采用導(dǎo)致成功轉(zhuǎn)移存活細(xì)胞的接觸數(shù)量以及觀察每一接觸點(diǎn)的生長(zhǎng)量表示結(jié)果。

結(jié)果和討論
    通過(guò)模注制備LSR樣品塊，以制備三種不同含量的SSSR12抗菌劑劑量。開展X射線熒光光譜試驗(yàn)，以確定水平樣品塊中銀的含量。雖然這一特別研究中只有三個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，但是，在銀含量和目標(biāo)劑量之間存在密切的關(guān)系(R2=0.994)（圖3）。另外還在壓縮模注樣品塊上開展了這一研究，結(jié)果相似（未顯示數(shù)據(jù)）。如果抗菌劑或抗菌劑載體含有相當(dāng)獨(dú)特的信號(hào)元素，還采用XRF檢測(cè)其它抗菌劑。同時(shí)，XRF技術(shù)是一種無(wú)損技術(shù)，可以用于制造或品質(zhì)保證實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的在線測(cè)量。
12小時(shí)的時(shí)間使銀離子達(dá)到平衡水平（本研究中為ca.500ppb）。緩慢釋放銀離子是通過(guò)多日使用保護(hù)表面所需要的釋放動(dòng)力的一部分。另外，銀離子達(dá)到有效水平的時(shí)間框架符合形成生物膜需要的時(shí)間。
采用兩種不同劑量SSSR12處理的LSR通過(guò)重復(fù)暴露于鹽水展示出緩釋銀離子（圖5）。在單次暴露于鹽水24小時(shí)之后，劑量反應(yīng)較為明顯。但是，在暴露于鹽水兩天之后，從兩種樣品中釋放的離子似乎達(dá)到大約400ppb的平衡。至少連續(xù)七天暴露于新鮮鹽水，釋放的銀維持在ca.400-450ppb。
在我們的實(shí)驗(yàn)室中已經(jīng)觀察到這種平衡現(xiàn)象多次，是由與相同溶液中存在的Ag、Cl和Na相關(guān)的共同離子效應(yīng)造成的。這種平衡有效抑制了銀的釋放，直至銀離子被清除（例如沖洗清除）或者粘附到細(xì)菌或其它有機(jī)物上面。解除平衡壓力之后，再次釋放銀離子。

    并非所有銀基抗菌劑都能展現(xiàn)采用SSSR12觀察到的銀釋放動(dòng)力。另一種銀基技術(shù)已經(jīng)用于LSR。將模注樣品塊暴露于鹽水并采用前面所述的相同類型化驗(yàn)測(cè)量銀的釋放。結(jié)果表明最初釋放的速率相對(duì)較高，之后在暴露于鹽水兩天之后急劇下降（圖6）。暴露三天之后的釋放速率變得穩(wěn)定，但是釋放的銀離子濃度低（<30ppb）。進(jìn)一步分析表明，LSR表面的大多數(shù)銀微粒被一薄層硅橡膠蓋住，降低了濕氣到達(dá)銀微粒的能力，因此釋放銀離子的濃度降低。使用相同方法評(píng)估的其它銀基技術(shù)研究結(jié)果表明，大多數(shù)存在相同的問題。
在暴露于革蘭氏陰性細(xì)菌和革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌的代表種類24小時(shí)之后，評(píng)估了采用不同劑量的SSSR12處理的LSR的噴射模注樣品塊的抗菌性能。在暴露于鹽水之前以及暴露于鹽水3天和7天之后，試驗(yàn)了經(jīng)過(guò)處理的LSR樣品。本研究中，作為一種樣品試驗(yàn)了未經(jīng)處理的LSR。將在37℃暴露于未經(jīng)處理的聚丙烯樣品塊24小時(shí)之后恢復(fù)的存活細(xì)胞數(shù)量與從未經(jīng)處理和經(jīng)過(guò)處理的LSR產(chǎn)品恢復(fù)的細(xì)胞數(shù)量進(jìn)行比較。與未經(jīng)處理的聚丙烯相比，暴露于未經(jīng)處理的LSR的兩種種類的數(shù)量微微降低（ca.0.6對(duì)數(shù)單位)。對(duì)于革蘭氏陰性細(xì)菌克雷白氏肺炎桿菌，采用SSSR12處理的LSR的所有樣品展示出最大的對(duì)數(shù)降低（經(jīng)過(guò)處理的產(chǎn)品上沒有恢復(fù)的存活細(xì)胞）。對(duì)于金黃色葡萄球菌，觀察到明顯的劑量反應(yīng)，SR12的含量越高，則對(duì)數(shù)降低越高。觀察了以前沒有暴露于鹽水的樣品以及以前暴露于鹽水3天和7天的樣品的劑量反應(yīng)。對(duì)于以前暴露于鹽水的樣品，在給定SSSR12劑量之內(nèi)，效力保持恒定或微微增加。

    采用SSSR12處理的LSR展現(xiàn)了在重復(fù)暴露于鹽水時(shí)抵抗兩種微生物的持續(xù)效力，與動(dòng)力研究中所看到的銀緩釋相符。雖然本研究中沒有討論這一主題，但是應(yīng)注意到，銀抵抗細(xì)菌比抵抗真菌更有效。同樣，銀離子很難滲透人體細(xì)胞的細(xì)胞壁和多細(xì)胞膜，銀離子不能很好滲入真菌等更復(fù)雜微生物的細(xì)胞之內(nèi)。可以使用足夠的銀處理醫(yī)療設(shè)備，以展示抵抗白假絲酵母菌等真菌的效力，但是，要求的劑量高于控制細(xì)菌生長(zhǎng)的劑量。

   在后期固化采用5%和10%SSSR12抗菌劑處理的LSR之前和之后，對(duì)噴射模注樣品塊開展了相似研究。表明，與未經(jīng)處理的聚丙烯相比，未經(jīng)處理的LSR展示出微小但是一致的效力。在暴露于鹽水之前以及暴露于鹽水7天之后試驗(yàn)時(shí)，經(jīng)過(guò)處理的LSR樣品展示出抵抗兩種試驗(yàn)微生物的效力更高。所有樣品的對(duì)數(shù)降低量處于或接近最大值。在5%的劑量暴露于鹽水7天之后，效力微微下降。后期固化對(duì)于抗菌性能沒有可以測(cè)量的影響。