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1.研究背景及目的-银离子、二氧化钛、纳米管作为抗菌材料在医学领域中的广泛应用-利用阳极氧化法制备了竖直生长的TiO2/TNTs纳米管(Ag+)作为抗菌载体-使用离子注入技术对不同剂量下的TiO2/TNTs进行了嵌入和处理-对于不同的药物靶向特异性进行了验证-形成了一种新型的抗菌材料,并对其抗菌性能进行了比较分析2.材料与性质分析-常见的银离子和二氧化钛材料特点-特殊化的TiO2/TNTs纳米管,能更好地表现出抗菌特
摘 要
钛及其合金材料由于其良好的理化性质和适宜的生物相容性,在生物学和医
学临床中都有较多的实际应用,是最常用的硬组织修复与替代材料之一,研究表
明钛及其合金材料自身不具备抗菌能力,可能引起术后感染并导致手术失败,因
此,对钛及其合金为基底的材料进行改性以实现抗菌能力的加强,具有重要的研
究价值和应用前景。本文首先利用阳极氧化法在纯钛表面上制备竖直生长的TiO2
TNTs TNTs Ag+
纳米管 ( ),再使用离子注入技术对 注入不同剂量 ,然后进行退
+ +
Ag TNTs Ag -TNTs SEM XPS EDAX XRD
火热处理得到 掺杂的 ( )。采用 、 、 、 、
+
Raman 等测试方法探究Ag -TNTs 的表面形貌、组成和微观结构,并通过表面浸
+
润性测试和电化学测试探究Ag -TNTs 的亲水性和抗腐蚀性能。最后在黑暗、自
+
然光照、紫外光照和负载硫酸庆大霉素等条件下,进行Ag -TNTs 的抗菌实验,
+
并且对抗菌实验后的大肠杆菌进行SEM 观察和傅里叶红外测试,确定Ag -TNTs
在不同条件下抗菌作用的效果和分析背后的机理。研究结果如下:
1 Ag+ TNTs Ag+ TNTs
() 注入改变 表面形貌,随 注入剂量的增加, 表面的
絮状物减少、表面形貌改变明显且呈类珊瑚状结构,但整体仍保持管状结构,同
时TNTs 结晶效果更好、亲水性和抗腐蚀性能力增强。
2 Ag+
() 会使大肠杆菌内部巯基络合和蛋白质聚集,因此在黑暗条件下
+ + +
Ag -TNTs Ag Ag
的抗菌性能随 的注入剂量的增加而增强; 的注入剂量会影响
+ +
Ag -TNTs在光照作用下生成电子-空穴对的数目,因此Ag -TNTs 的光催化抗菌
Ag+
性能随 注入剂量增大先增强而后减弱。
+ +
3 Ag TNTs Ag -TNTs
() 的注入剂量不会影响 负载硫酸庆大霉素的能力,
Ag+
负载硫酸庆大霉素时,既可以保留 抗菌作用,又能释放硫酸庆大霉素实现抗
菌。
+ +
4 Ag -TNTs Ag
() 自身表面形貌具备抗菌作用,随 注入剂量的增加,
+
Ag -TNTs表面形貌被改变得越明显,使大肠杆菌难以在样品表面生长和增殖,
从而实现了抗菌功能。
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