TiN-Ag多層膜和鍍銀碳納米管的抗菌性研究.pdf

1、本文嘗試使用離子束輔助沉積(IBAD)的方法在醫(yī)用不銹鋼317L上沉積調(diào)制周期分別為4 nm、5 nm、6 nm、7.5 nm、12 nm的TiN/Ag多層膜；利用離子注入的方法，將銀離子注入到以醫(yī)用不銹鋼317L為基底的TiN薄膜中，注入劑量分別為1×10<'16>、5×10<'16>、1×10<'17>、5×10<'17>、1×10<'18>ion/cm<'2>。采用振蕩培養(yǎng)盒法結(jié)合平板菌落計數(shù)法研究了TiN/Ag多層膜和銀離子注入

2、TiN薄膜的抗菌性能；利用三屯極方法測試了TiN/Ag多層膜樣品和銀離子注入TiN薄膜樣品在37℃人工模擬體液中的抗腐蝕性能；通過細(xì)胞毒性和細(xì)胞黏附實驗研究了TiN/Ag多層膜的生物相容性；通過AES、XRD、XPS等手段對兩種方法制備的樣品作了微觀表面分析，最后通過對鍍銀碳納米管、鍍銀熱解碳和鍍銀不銹鋼317L的抗菌性能的比較，對銀的抗菌機理做了試探性的討論。 抗菌和腐蝕實驗結(jié)果表明：TiN/Ag多層膜樣品的抗菌性能和抗腐蝕性

3、能較Ag離子注入TiN薄膜的樣品好，當(dāng)TiN/Ag多層膜的調(diào)制周期為7.5 nm(Ag 3 nm，TiN 4.5.nm)時，樣品.A4的抗菌率達到99％以上，且抗腐蝕性能較好，僅比TiN單層膜稍差；對TiN/Ag多層膜樣品作了細(xì)胞毒性和細(xì)胞黏附實驗，結(jié)果表明：當(dāng)TiN/Ag多層膜的調(diào)制周期為7.5 nm(Ag 3 nm，TiN 4.5 nm)時，TiN/Ag多層膜的細(xì)胞毒性為0級，對細(xì)胞沒有毒性。 AES測試表明，TiN/Ag多

4、層膜樣品A4(Ag 3nm，TiN 4.5 nm)周期性明顯，銀在表面含量大約為5％；在銀離子注入TiN薄膜樣品B5(1×10<'18>ions/cm<'2>)表面銀的含量約為4％，當(dāng)深度達到4 nm左右時，銀的含量最高，約為9％，隨著深度的增加，銀的含量降低，當(dāng)深度達到約140nm時，銀的含量已經(jīng)很少，小于2％。XRD測試表明，在樣品A4和B5表面都形成了銀的結(jié)晶，但是強度不高。XPS測試表明，兩種方法制備的樣品表面都有一定量的單質(zhì)銀

5、或AgO存在，且價態(tài)穩(wěn)定。 內(nèi)應(yīng)力、硬度、彈性模量測試表明TiN/Ag多層膜具有比較好的機械性能，當(dāng)TiN/Ag多層膜的調(diào)制周期為7.5 nm(Ag 3nm，TiN 4.5.nm)時，表面改性的效果最好。 通過對鍍銀碳納米管、鍍銀熱解碳和鍍銀不銹鋼317L的抗菌性能比較，結(jié)合SEM觀察結(jié)果，可以得出抗菌性能的強弱與樣品表面銀的含量和樣品的表面形貌有著很大的聯(lián)系。當(dāng)沉積時間較短時，鍍銀碳納米管具有最強的抗菌性能，鍍銀熱解碳