鈦內(nèi)植物表面納米銀超疏水抗菌涂層的構(gòu)建和評(píng)估.pdf

1、研究背景：
　　細(xì)菌粘附于材料表面是內(nèi)植物感染的始動(dòng)環(huán)節(jié)。因此,在材料表面構(gòu)建抗菌涂層阻斷細(xì)菌粘附是預(yù)防內(nèi)植物感染的方向性策略。超疏水表面能抑制細(xì)菌粘附但不具備殺菌效果。而銀抗菌譜廣、熱穩(wěn)定性好、生物安全性高,但常規(guī)方法制備載銀涂層存在釋放速度快,抗菌有效期短等不足。本研究擬將抗菌性能優(yōu)異的銀引入超疏水表面構(gòu)建,在提高超疏水表面抗菌性能同時(shí)抑制載銀突釋,實(shí)現(xiàn)持久抗菌目的。
　　目的：
　　1.探討TiO2納米管作為納米

2、銀載體釋放規(guī)律及長(zhǎng)期抗菌能力;2.探討載銀/TiO2納米管表面修飾超疏水及抑制細(xì)菌粘附-殺滅細(xì)菌能力;3.探討超疏水修飾對(duì)載銀突釋的抑制作用及釋放規(guī)律影響。
　　方法：
　　1.電化學(xué)陽極氧化法制備TiO2納米管載體層,通過修飾氟硅烷(PETS)制備超疏水表面,掃描電鏡(SEM)、X線衍射(XRD)、接觸角儀(CA)等方法分析表面特征及浸潤(rùn)性,評(píng)估超疏水涂層對(duì)細(xì)菌粘附作用。
　　2.脈沖電沉積法制備載納米銀/TiO2納

3、米管涂層,SEM、X射線能譜(XPS)等離子質(zhì)譜儀(ICPMS)等評(píng)估表面特征及載銀釋放,并評(píng)估抗菌性能及生物相容性。
　　3.在載納米銀/TiO2納米管表面修飾PETS制備超疏水涂層,評(píng)估對(duì)細(xì)菌粘附的抑制作用及殺滅粘附細(xì)菌能力。通過ICPMS評(píng)估超疏水對(duì)載銀突釋抑制作用及對(duì)釋放規(guī)律影響。通過動(dòng)物試驗(yàn),探討納米銀超疏水涂層的抗菌效能。
　　結(jié)果：
　　1.電化學(xué)陽極氧化法可制備出排列規(guī)則的TiO2納米管載體層,管徑80

4、-100nm,管長(zhǎng)200-400nm。在其表面修飾PETS制備超疏水涂層,接觸角達(dá)168.2°,能明顯抑制細(xì)菌粘附。
　　2.脈沖電沉積法可將納米級(jí)銀(10-30nm)均勻分布TiO2納米管表面及管內(nèi)。而且以5-300、10-300、20-300樣品銀顆粒大小及分布最為均勻,表面含銀比例分別為4.08At％、1.23At%、0.2At%。
　　3.樣品(5-300、10-300、20-300)銀釋放時(shí)間>14d,前3天由于表

5、面銀突釋作用釋放量較大,其后呈平穩(wěn)釋放狀態(tài)。載銀樣品周圍均能形成明顯抑菌圈。
　　4.載銀樣品(5-300、10-300、20-300)具有良好生物相容性,對(duì)成骨細(xì)胞增殖、分化及礦化能力未見明顯影響,而且血液相容性良好。
　　5.在5-300、10-300、20-300樣品表面修飾PETS,其接觸角分別達(dá)160.1°、161.6°、158.0°。載銀超疏水表面能有效抑制細(xì)菌粘附并殺滅粘附細(xì)菌,對(duì)載銀突釋具有一定程度的抑制作用

6、,使載銀釋放更加平穩(wěn)。
　　6.動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,相對(duì)于TiO2鈦棒,載銀鈦棒、超疏水載銀鈦棒均能預(yù)防骨髓炎及術(shù)后感染。
　　結(jié)論：
　　1.脈沖電沉積法可在TiO2納米管表面及管內(nèi)均勻沉積納米級(jí)單質(zhì)銀顆粒。
　　2.載納米銀/TiO2納米管涂層能夠持久釋放,體外抗菌效果較好,而且具有良好的生物相容性。
　　3.載銀超疏水涂層具有抑制細(xì)菌粘附-表面抗菌雙重功效。
　　4.超疏水修飾對(duì)載銀突釋具有一定程度的