種植體表面TiO2納米管涂層的紫外光催化抗菌性研究.pdf

1、種植技術(shù)已經(jīng)成為臨床修復(fù)牙齒缺失的重要方法,然而一些由細菌感染導(dǎo)致的并發(fā)癥如種植體周圍炎的發(fā)生,會導(dǎo)致種植體修復(fù)失敗。研究者們嘗試用不同的方法對材料表面進行改性來提高種植體材料的抗菌性。TiO2在近紫外光下發(fā)生光催化反應(yīng)能夠把有機物分解為H2O和CO2而起到殺菌作用。陽極氧化是一種電化學(xué)處理方法,對純鈦表面進行陽極氧化處理可以得到生物相容性良好的TiO2納米級形貌。本研究在課題組前期研究的基礎(chǔ)上,采用不同陽極氧化電壓對純鈦表面進行處理而

2、得到TiO2納米管涂層,通過紫外光照射該涂層,發(fā)生光催化反應(yīng),研究其對金黃色葡萄球菌和伴放線放線桿菌的抗菌性。采用接觸角測量系統(tǒng)測量試樣表面接觸角并計算表面能,場發(fā)射掃描電鏡觀察試樣表面形貌及細菌的生物膜形態(tài),激光共聚焦顯微鏡觀察并分析細菌的胞膜完整性。
　　結(jié)果:
　　1.純鈦(PT)表面經(jīng)陽極氧化后,在不同電壓下形成了不同管徑的排列整齊的TiO2納米管涂層。紫外光催化前后對于PT及鈦表面TiO2納米管涂層的表面形貌沒有影

3、響。紫外光催化可以使PT及TiO2納米管涂層表面的接觸角變小,表面能增大,且與光催化時間有關(guān)。
　　2.鈦表面不同管徑的TiO2納米管涂層經(jīng)紫外光催化24h后發(fā)現(xiàn),20V納米管涂層組表面金黃色葡萄球菌生物膜內(nèi)細菌數(shù)明顯小于PT組、5V和10V納米管涂層組。掃描電鏡照片顯示紫外光催化24h后TiO2納米管涂層組表面的金黃色葡萄球菌胞壁皺縮,穿孔,甚至破裂,20V納米管涂層組表面的金黃色葡萄球菌形態(tài)破壞最嚴重。激光共聚焦顯微鏡發(fā)現(xiàn)紫外

4、光催化24h后TiO2納米管涂層表面以紅染細菌即胞膜受損細菌為主,且細菌黏附數(shù)量的總熒光強度指標(FIt)高于PT組,20V納米管涂層表面的細菌胞膜損傷程度即紅綠熒光強度比值指標(FIr/FIg)則明顯高于PT組、5V和10V納米管涂層組。
　　3.鈦表面不同管徑的TiO2納米管涂層經(jīng)紫外光催化24h后發(fā)現(xiàn),10V納米管涂層組表面伴放線放線桿菌生物膜內(nèi)細菌數(shù)明顯小于PT組、5V和20V納米管涂層組。掃描電鏡照片顯示紫外光催化24h

5、后TiO2納米管涂層組表面的伴放線放線桿菌胞壁皺縮,穿孔,甚至破裂,10V納米管涂層組表面的伴放線放線桿菌形態(tài)破壞最嚴重。激光共聚焦顯微鏡發(fā)現(xiàn)紫外光催化24h后TiO2納米管涂層表面以紅染細菌即胞膜受損細菌為主,且黏附數(shù)量的FIt值高于PT組,10V納米管涂層表面的細菌胞膜損傷程度即FIr/FIg值則顯著高于PT組、5V和20V納米管涂層組。
　　4.紫外光催化不同時間對20V納米管涂層組表面金黃色葡萄球菌均有殺滅作用。時間超過4

6、h的紫外光催化后20V納米管涂層組表面金黃色葡萄球菌生物膜內(nèi)細菌數(shù)均明顯小于PT組。掃描電鏡照片顯示時間超過4h的紫外光催化后20V納米管涂層組表面金黃色葡萄球菌出現(xiàn)皺縮,穿孔,破裂。激光共聚焦顯微鏡發(fā)現(xiàn)時間超過4h的紫外光催化后20V納米管涂層組表面以紅染細菌即胞膜受損細菌為主,且黏附數(shù)量的FIt值均高于PT組,20V納米管涂層組表面的細菌胞膜損傷程度即FIr/FIg值在三個不同時間(4h、15h、24h)的紫外光催化后沒有區(qū)別。

7、r>　　5.紫外光催化不同時間對10V納米管涂層組表面伴放線放線桿菌均有殺滅作用。時間超過4h的紫外光催化后10V納米管涂層組表面伴放線放線桿菌生物膜內(nèi)細菌數(shù)均明顯小于PT組。掃描電鏡照片顯示時間超過4h的紫外光催化后10V納米管涂層組表面伴放線放線桿菌出現(xiàn)皺縮,穿孔,破裂。激光共聚焦顯微鏡發(fā)現(xiàn)時間超過4h的紫外光催化后10V納米管涂層組表面以紅染細菌即胞膜受損細菌為主,且黏附數(shù)量的FIt值高于PT組,10V納米管涂層組表面的細菌胞膜損