種植體表面TiO2納米管涂層的紫外光催化抗菌性研究.pdf

1、種植技術(shù)已經(jīng)成為臨床修復(fù)牙齒缺失的重要方法,然而一些由細(xì)菌感染導(dǎo)致的并發(fā)癥如種植體周圍炎的發(fā)生,會導(dǎo)致種植體修復(fù)失敗。研究者們嘗試用不同的方法對材料表面進(jìn)行改性來提高種植體材料的抗菌性。TiO2在近紫外光下發(fā)生光催化反應(yīng)能夠把有機(jī)物分解為H2O和CO2而起到殺菌作用。陽極氧化是一種電化學(xué)處理方法,對純鈦表面進(jìn)行陽極氧化處理可以得到生物相容性良好的TiO2納米級形貌。本研究在課題組前期研究的基礎(chǔ)上,采用不同陽極氧化電壓對純鈦表面進(jìn)行處理而

2、得到TiO2納米管涂層,通過紫外光照射該涂層,發(fā)生光催化反應(yīng),研究其對金黃色葡萄球菌和伴放線放線桿菌的抗菌性。采用接觸角測量系統(tǒng)測量試樣表面接觸角并計(jì)算表面能,場發(fā)射掃描電鏡觀察試樣表面形貌及細(xì)菌的生物膜形態(tài),激光共聚焦顯微鏡觀察并分析細(xì)菌的胞膜完整性。
　　結(jié)果:
　　1.純鈦(PT)表面經(jīng)陽極氧化后,在不同電壓下形成了不同管徑的排列整齊的TiO2納米管涂層。紫外光催化前后對于PT及鈦表面TiO2納米管涂層的表面形貌沒有影

3、響。紫外光催化可以使PT及TiO2納米管涂層表面的接觸角變小,表面能增大,且與光催化時間有關(guān)。
　　2.鈦表面不同管徑的TiO2納米管涂層經(jīng)紫外光催化24h后發(fā)現(xiàn),20V納米管涂層組表面金黃色葡萄球菌生物膜內(nèi)細(xì)菌數(shù)明顯小于PT組、5V和10V納米管涂層組。掃描電鏡照片顯示紫外光催化24h后TiO2納米管涂層組表面的金黃色葡萄球菌胞壁皺縮,穿孔,甚至破裂,20V納米管涂層組表面的金黃色葡萄球菌形態(tài)破壞最嚴(yán)重。激光共聚焦顯微鏡發(fā)現(xiàn)紫外

4、光催化24h后TiO2納米管涂層表面以紅染細(xì)菌即胞膜受損細(xì)菌為主,且細(xì)菌黏附數(shù)量的總熒光強(qiáng)度指標(biāo)(FIt)高于PT組,20V納米管涂層表面的細(xì)菌胞膜損傷程度即紅綠熒光強(qiáng)度比值指標(biāo)(FIr/FIg)則明顯高于PT組、5V和10V納米管涂層組。
　　3.鈦表面不同管徑的TiO2納米管涂層經(jīng)紫外光催化24h后發(fā)現(xiàn),10V納米管涂層組表面伴放線放線桿菌生物膜內(nèi)細(xì)菌數(shù)明顯小于PT組、5V和20V納米管涂層組。掃描電鏡照片顯示紫外光催化24h

5、后TiO2納米管涂層組表面的伴放線放線桿菌胞壁皺縮,穿孔,甚至破裂,10V納米管涂層組表面的伴放線放線桿菌形態(tài)破壞最嚴(yán)重。激光共聚焦顯微鏡發(fā)現(xiàn)紫外光催化24h后TiO2納米管涂層表面以紅染細(xì)菌即胞膜受損細(xì)菌為主,且黏附數(shù)量的FIt值高于PT組,10V納米管涂層表面的細(xì)菌胞膜損傷程度即FIr/FIg值則顯著高于PT組、5V和20V納米管涂層組。
　　4.紫外光催化不同時間對20V納米管涂層組表面金黃色葡萄球菌均有殺滅作用。時間超過4

6、h的紫外光催化后20V納米管涂層組表面金黃色葡萄球菌生物膜內(nèi)細(xì)菌數(shù)均明顯小于PT組。掃描電鏡照片顯示時間超過4h的紫外光催化后20V納米管涂層組表面金黃色葡萄球菌出現(xiàn)皺縮,穿孔,破裂。激光共聚焦顯微鏡發(fā)現(xiàn)時間超過4h的紫外光催化后20V納米管涂層組表面以紅染細(xì)菌即胞膜受損細(xì)菌為主,且黏附數(shù)量的FIt值均高于PT組,20V納米管涂層組表面的細(xì)菌胞膜損傷程度即FIr/FIg值在三個不同時間(4h、15h、24h)的紫外光催化后沒有區(qū)別。

7、r>　　5.紫外光催化不同時間對10V納米管涂層組表面伴放線放線桿菌均有殺滅作用。時間超過4h的紫外光催化后10V納米管涂層組表面伴放線放線桿菌生物膜內(nèi)細(xì)菌數(shù)均明顯小于PT組。掃描電鏡照片顯示時間超過4h的紫外光催化后10V納米管涂層組表面伴放線放線桿菌出現(xiàn)皺縮,穿孔,破裂。激光共聚焦顯微鏡發(fā)現(xiàn)時間超過4h的紫外光催化后10V納米管涂層組表面以紅染細(xì)菌即胞膜受損細(xì)菌為主,且黏附數(shù)量的FIt值高于PT組,10V納米管涂層組表面的細(xì)菌胞膜損