幾種抗菌表面的構(gòu)建及機(jī)理研究.pdf

1、細(xì)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(xì)菌附著。細(xì)菌可以游離菌體和生物膜兩種形式存在，細(xì)菌生物膜的形成在醫(yī)療衛(wèi)生和公共設(shè)施領(lǐng)域給人類健康帶來危害。術(shù)后感染是植入類手術(shù)的嚴(yán)重并發(fā)癥;由于細(xì)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(shè)施的表面易被細(xì)菌污染，是部分疾病傳染傳播的重要途徑。因此，構(gòu)建抗菌材料表面對人類健康具有重要意義。
　　本

2、論文構(gòu)建了幾種抗菌表面，并對其特征及抗菌性能進(jìn)行了評價。論文第2章，構(gòu)建了一種基于微球團(tuán)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(fù)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(tuán)聚為亞毫米尺寸的團(tuán)聚體，從而固定于多孔鈦層中。復(fù)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(fù)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(fù)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(fù)電性）和抗生素（小或大分子量、帶不同電荷）;結(jié)果表明，這種基于微球團(tuán)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(shù)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(xiàn)。本章分別制備了負(fù)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(jìn)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(jié)果顯示，真空干燥固定技術(shù)為構(gòu)建抗感染骨科植入物提供了一種簡單靈活的技術(shù)途徑。
　　論文第4章基于磷酸二氫鋁在250℃的熱固化反應(yīng)，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(guān)。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(xì)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(jié)構(gòu)可增強(qiáng)不銹鋼耐腐蝕強(qiáng)度。以上結(jié)果表明，含銅磷酸