幾種抗菌表面的構建及機理研究.pdf

1、細菌在自然界中廣泛存在。日常生活中人們經(jīng)常接觸的幾乎所有物體表面均被各種細菌附著。細菌可以游離菌體和生物膜兩種形式存在，細菌生物膜的形成在醫(yī)療衛(wèi)生和公共設施領域給人類健康帶來危害。術后感染是植入類手術的嚴重并發(fā)癥;由于細菌在植入體表面形成生物膜，阻礙藥物滲透，傳統(tǒng)療法往往療效不佳且易產(chǎn)生毒副作用、耐藥性等后果。公共場所中各種設施的表面易被細菌污染，是部分疾病傳染傳播的重要途徑。因此，構建抗菌材料表面對人類健康具有重要意義。
　　本

2、論文構建了幾種抗菌表面，并對其特征及抗菌性能進行了評價。論文第2章，構建了一種基于微球團聚嵌入式固定的抗菌表面用于骨植入體表面藥物釋放。采用乳液法分別制備殼聚糖微球和海藻酸鈣微球，分別采用物理共混及浸漬吸附載藥的方式將抗生素（慶大霉素、萬古霉素）負載于微球中。將微球凍干粉鋪散于鈦片表面多孔鈦層中，隨后以水潤濕微球，使微球膨脹并團聚為亞毫米尺寸的團聚體，從而固定于多孔鈦層中。復合物樣品浸于磷酸緩沖溶液(PBS)中振蕩7d后，依然有77-8

3、2％的微球留存于多孔鈦層內(nèi)。體外釋放試驗顯示，復合物中抗生素在釋放初期6h內(nèi)快速釋放，隨后減緩并持續(xù)釋放超過1d。與表皮葡萄球菌共培養(yǎng)24h后，含載藥微球的復合物樣品周圍產(chǎn)生清晰抑菌圈，表明具有良好抗菌性能。本研究了選用具有不同特性的高分子載體材料（正或負電性）和抗生素（小或大分子量、帶不同電荷）;結果表明，這種基于微球團聚固定的方法可廣泛適用于各種藥物和材料，從而為抗菌骨植入體的開發(fā)提供一種通用的技術手段。
　　論文第3章以聚乙

4、烯醇(PVA)為乳化劑采用乳液法合成乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA)微球，利用真空干燥的方式將其分別固定于羥基磷灰石(HA)、鈦(Ti)及聚甲基丙稀酸甲酯(PMMA)表面。PBS中浸泡12d后，所有材料表面微球存留比例均＞64％，表明微球可被穩(wěn)定固定。將PLGA微球用硼酸鈉溶液處理后再固定于三種材料表面并于PBS中浸泡12d后發(fā)現(xiàn)，固定于HA及Ti表面的微球顯著減少，而PMMA表面微球量僅略有降低。這些差異表明，PVA是微球在HA及Ti表

5、面形成穩(wěn)定固定的主要原因，而其他相互作用力對微球在PMMA表面的固定有重要貢獻。本章分別制備了負載水溶性抗生素（慶大霉素）與油溶性抗生素（三氯生）的PLGA微球，并對其抗菌性能進行評價。與金黃色葡萄球菌及大腸桿菌共培養(yǎng)后發(fā)現(xiàn)，表面固定含抗生素微球的平片和多孔樣品周圍均形成抑菌圈。以上結果顯示，真空干燥固定技術為構建抗感染骨科植入物提供了一種簡單靈活的技術途徑。
　　論文第4章基于磷酸二氫鋁在250℃的熱固化反應，在不銹鋼表面制備了

6、含不同濃度銅（銅∶鋁摩爾比分別為1∶40、1∶20及1∶10）的磷酸鋁涂層。差示掃描量熱分析表明，磷酸二氫鋁的固化開始于110℃，于250℃以下完成。X射線衍射分析發(fā)現(xiàn)，固化產(chǎn)物主要包括AlH2P3O10·2H2O（三聚磷酸二氫鋁）、AlPO4（磷酸鋁）和Al8H12(P2O7)9三種晶相，Cu2+加入后產(chǎn)生新相Cu2P2O7（焦磷酸銅）。掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)涂層中存在片狀晶體，由其他無特定形貌的物質(zhì)連接成平整連續(xù)涂層。能譜微區(qū)分析發(fā)現(xiàn)片狀

7、晶體主要含Al和P，Cu主要存在于無特定形貌特征區(qū)域中。與大腸桿菌及金黃色葡萄球菌共培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)涂層抗菌效果與接觸時間及涂層中銅含量成正相關。菌懸液中加入乙二胺四乙酸有效抑制了含銅涂層的抗菌活性，表明涂層抗菌性能來自其表面溶出的Cu2+。涂層于水中浸泡7d后，抗菌能力有所減弱，但含銅濃度最高的涂層依然可殺死其表面所有細菌。動電位極化曲線分析表明涂層將不銹鋼腐蝕電流密度降低2個數(shù)量級，表明涂層結構可增強不銹鋼耐腐蝕強度。以上結果表明，含銅磷酸