层层静电自组装技术构建抗菌涂层的研究

作     者：袁伟永 

作者单位：浙江大学 

学位级别：硕士

导师姓名：沈家骢;计剑

授予年度：2006年

学科分类：1001[医学-基础医学(可授医学、理学学位)] 10[医学] 

主      题：抗菌 感染 层层静电自组装 PET 生物膜 纳米复合 

摘      要：现有的介入装置植入体内后很容易发生感染。主要的感染机制是进入体内的细菌首先粘附在材料表面,由于体内丰富的营养环境,细菌发生繁殖,形成了一层保护性的生物膜。生物膜的存在使得医用装置引发的感染尤为难治。本文围绕阻止生物膜形成这一主线,并采用层层静电自组装技术,构建了以下抗菌涂层。 本文首先采用具有抗菌作用的壳聚糖和抗粘附性能的肝素,在经过胺基化处理的PET表面进行层层静电自组装。傅立叶红外,X射线光电子能谱显示PET能够较好的进行胺基化。在此基础上,采用接触角测试以及紫外可见光谱对组装过程进行跟踪,结果显示,壳聚糖和肝素能交替的组装到PET表面。细菌初始粘附实验显示随着pH值的增加,细菌粘附数量增加。而抗菌实验证实pH为3.8时抗菌性能最好,在6.0时抗菌性能最差。 研究进一步利用壳聚糖的去质子化效应和羧酸基团的离子化作用在壳聚糖/肝素多层膜内引入了纳米银,紫外实验证实纳米银的生成。通过调节组装溶液的pH值和装载溶液的pH值,成功的实现了纳米银尺寸与浓度的调控。紫外,TEM以及原子吸收光谱跟踪了这一过程。抗茵实验证实该多层膜相对壳聚糖/肝素多层膜来说,抗菌性能有了很大的提高,长效抗菌实验证实载银多层膜在一个月后仍然具有较好的抗菌性能。 TiO作为一种高效的光催化剂,在弱紫外光的作用下具有很强的抗菌作用。本文通过简单的溶胶凝胶法成功地制备了小粒径窄分布的锐钛矿TiO纳米粒子,并将TiO与壳聚糖溶液进行共混,作为聚阳离子溶液,以肝素为聚阴离子溶液,在PET上成功地得到了TiO共混的壳聚糖/肝素多层膜,QCM与接触角证实了交替组装过程的进行。抗菌实验证实该多层膜在弱紫外光的作用下具有超强的抗菌作用,为了使该多层膜在黑暗条件下仍具有较强的抗菌作用,我们在该多层膜内原位引入纳米银,抗菌实验证实了这一设想。长效抗菌性实验显示载银多层膜无论在黑暗条件还是在光照下均具有较好的长效抗菌性。