鈦內植物表面納米銀超疏水抗菌涂層的構建和評估.pdf

1、研究背景：
　　細菌粘附于材料表面是內植物感染的始動環(huán)節(jié)。因此,在材料表面構建抗菌涂層阻斷細菌粘附是預防內植物感染的方向性策略。超疏水表面能抑制細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建,在提高超疏水表面抗菌性能同時抑制載銀突釋,實現(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菌粘附-殺滅細菌能力;3.探討超疏水修飾對載銀突釋的抑制作用及釋放規(guī)律影響。
　　方法：
　　1.電化學陽極氧化法制備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性,評估超疏水涂層對細菌粘附作用。
　　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)等離子質譜儀(ICPMS)等評估表面特征及載銀釋放,并評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,評估對細菌粘附的抑制作用及殺滅粘附細菌能力。通過ICPMS評估超疏水對載銀突釋抑制作用及對釋放規(guī)律影響。通過動物試驗,探討納米銀超疏水涂層的抗菌效能。
　　結果：
　　1.電化學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200-400nm。在其表面修飾PETS制備超疏水涂層,接觸角達168.2°,能明顯抑制細菌粘附。
　　2.脈沖電沉積法可將納米級銀(10-30nm)均勻分布TiO2納米管表面及管內。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,對成骨細胞增殖、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160.1°、161.6°、158.0°。載銀超疏水表面能有效抑制細菌粘附并殺滅粘附細菌,對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.動物實驗表明,相對于TiO2鈦棒,載銀鈦棒、超疏水載銀鈦棒均能預防骨髓炎及術后感染。
　　結論：
　　1.脈沖電沉積法可在TiO2納米管表面及管內均勻沉積納米級單質銀顆粒。
　　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菌粘附-表面抗菌雙重功效。
　　4.超疏水修飾對載銀突釋具有一定程度的