【摘 要】
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因为具备优秀的机械性能、较强的耐腐蚀性和良好的生物相容性,生物医用钛合金材料在医学领域,特别是在植入体方面得到了广泛的应用。但是因为其生物惰性,钛合金作为植入材料,在植入人体后不能与周围组织快速结合到一起,从而引发一系列问题,最终会导致植入手术失败。另外,虽然在手术前经过严格的杀菌消毒处理,但手术后的护理是一个长期的过程,在这期间很容易发生细菌感染。因为钛合金植入体无自抗菌性,一旦发生细菌感染,细
【基金项目】
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科技部重点研发计划项目； 国家自然科学基金项目；
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因为具备优秀的机械性能、较强的耐腐蚀性和良好的生物相容性,生物医用钛合金材料在医学领域,特别是在植入体方面得到了广泛的应用。但是因为其生物惰性,钛合金作为植入材料,在植入人体后不能与周围组织快速结合到一起,从而引发一系列问题,最终会导致植入手术失败。另外,虽然在手术前经过严格的杀菌消毒处理,但手术后的护理是一个长期的过程,在这期间很容易发生细菌感染。因为钛合金植入体无自抗菌性,一旦发生细菌感染,细菌就会快速增殖、粘附在植入体表面,这样不仅会破坏植入材料的医用属性导致植入手术失败,严重时还会危及生命。传统的抗菌策略包括以抗生素为代表的有机抗菌剂和以金属离子为代表的无机抗菌剂,这些抗菌剂都有很好的抗菌效果,但是因为耐药性问题和生物安全性问题,它们在某些领域的应用受到了限制。我们需要寻找一种安全高效且避免细菌产生耐药性的抗菌方法。鉴于以上考虑,本研究在钛表面构建了硫化钼光控抗菌复合涂层,使钛合金在660nm光照下具有了光响应快速杀菌的能力,并且其对细胞无毒害作用,具有较好的生物相容性。本文讨论了硫化钼复合涂层的光催化机理和光热机理,同时讨论了钛合金表面硫化钼复合涂层在660nm光照下光照20min的抑菌效率和抗菌机理。具体研究内容如下:1.钛表面壳聚糖/银/二硫化钼复合涂层的构建通过水热法在钛表面合成出二硫化钼涂层,之后在真空条件下浸泡硝酸银溶液,让银离子吸附到二硫化钼片层上,随后采用紫外光将银离子还原成银纳米粒子,最后浸泡壳聚糖溶液在涂层外表面包覆一层壳聚糖。通过FESEM、TEM、XRD、XPS等表征方法证明在钛表面成功构建了壳聚糖/银/二硫化钼复合涂层。2.具有光热光催化效应的壳聚糖/银/二硫化钼抗菌体系通过一系列实验结果表明钛表面的壳聚糖/银/二硫化钼复合涂层具有良好的光热和光催化效应,而具有这些效应的材料常被考虑作为抗菌材料,本文对钛表面的壳聚糖/银/二硫化钼复合涂层的抗菌效果进行探究,一系列实验结果表明在660 nm光照下壳聚糖/银/二硫化钼复合涂层具有快速高效的杀菌能力。同时讨论了钛表面的壳聚糖/银/二硫化钼复合涂层的杀菌机理。
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