羟基磷灰石负载磷酸银光催化降解染料的研究

采用溶液离子交换法成功制备了羟基磷灰石负载的Ag3PO4复合光催化剂 (Ag3PO4/HA). 对XRD、TEM 对制备出的催化剂进行表征,研究了有光和无光条件下对亚甲基蓝的降解性能,结果表明,Ag3PO4/HA降解性能良好,对银离子的利用效率较纯Ag3PO4高, Ag3PO4/HA的投加剂量,银负载量以及亚甲基蓝溶液的质量浓度对光催化降解效果有很大的影响.     

Antibacterial Effects of Silver Loaded Hydroxyapatite

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＩｔｈａｓｌｏｎｇｂｅｅｎｋｎｏｗｎｔｈａｔｓｉｌｖｅｒａｎｄｉｔｓｃｏｍｐｏｕｎｄｈａｖｅｓｔｒｏｎｇｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙａｎｄｂｉｏｃｉｄａｌｅｆｆｅｃｔｓｏｎｂａｃｔｅｒｉａ[1] .ＳｐａｄａｒｏｆｏｕｎｄｔｈａｔｓｉｌｖｅｒｉｏｎｈａｄａｂｉｏｃｉｄａｌｅｆｆｅｃｔｏｎａｓｍａｎｙａｓｓｉｘｔｅｅｎｋｉｎｄｓｏｆｂａｃｔｅｒｉａｉｎｃｌｕｄｉｎｇＥｓｃｈｅｒｉｃｈｉａｃｏｌｉａｎｄＳｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓａｕｒｅｕｓ.Ｔｈｉｓｍｅａｎｓｔｈａｔｉｔｈａｓａｂｒｏａ…     

Ag/石墨烯复合涂层的制备及抗菌性能

首先用改进的Hummers法制备氧化石墨烯（GO）; 其次用原位还原法将银氨溶液中的Ag纳米粒子通过还原剂葡萄糖和GO复合, 获得Ag/GO胶体; 最后在真空干燥条件下得到Ag/GO涂层, 并用真空阶梯热还原技术制备Ag/还原氧化石墨烯(rGO)涂层. 利用X射线衍射、 扫描电子显微镜、 透射电子显微镜等方法对膜样品结构形貌进行表征, 并用润湿角测量仪和抑菌环方法分别检测样品的亲/疏水性和抗菌性能. 实验结果表明: 石墨烯基膜材料与基底结合较好, Ag纳米粒子在石墨烯片层间呈球形均匀分布, 粒径为20~50 nm; 纯GO和rGO膜表面未见菌落, 大肠杆菌与金黄色葡萄球菌均未出现有效抑菌环; 复合Ag纳米粒子后, 涂层的抑菌效果得到显著提高; 与Ag/GO复合膜相比, Ag/rGO复合膜呈更强的抗菌活性, 即低温退火有助于提高石墨烯基复合涂层的抗菌性能.     

载银活性碳纤维对大肠杆菌的灭菌作用

采用真空浸渍加热分解的方法制备了载银活性碳纤维（ＡＣＦ（Ａｇ））。以大肠杆菌为研究对象,用抑菌环试验研究了ＡＣＦ（Ａｇ）的灭菌性能以及银含量、银颗粒大小及原始活性碳纤维（ＡＣＦ）的比表面积等因素对其灭菌性能的影响规律。结果表明,ＡＣＦ（Ａｇ）的灭菌性能随银含量和比表面积的增加而加强,在银含量相同时,其灭菌性能随银颗粒的减小而增强。     

Ag对Ag-ZnO纳米抗菌涂层微观结构和性能的影响

外固定器作为最常见的固定装置在开放性骨折手术中被大量应用,但其配合使用的螺钉存在易感染的问题。采用射频磁控溅射技术制备Ag-ZnO/Ti纳米复合涂层附着于Ti6Al4V螺钉表面,能够有效减少细菌的粘附。通过调整靶材拼接的比例,探究了不同Ag含量的复合涂层微观形貌对Ti6Al4V螺钉抗菌性能的影响。结果表明,当Ag、ZnO、Ti靶材的拼接体积比为2∶2∶96时,Ag-ZnO/Ti纳米复合涂层中Ag质量分数达到1.85%,其表面粗糙度为4.24 nm,涂层表面平整光滑且具有疏水性,有利于减少细菌的粘附。涂层细胞毒性符合生物安全标准,且抗菌率高达99.62%。     

钛表面微弧氧化羟基磷灰石陶瓷膜的结构及其生物活性

采用微弧氧化技术(MAO), 以纯钛(TA2)为基体, 在醋酸钙和磷酸二氢钠电解液体系中, 制备含羟基磷灰石(HA)的生物活性陶瓷膜, 并利用扫描电子显微镜(SEM)、 X射线衍射(XRD)、 X射线[KG*8]能谱(EDS)和红外光谱(FT IR)对膜层进行表征, 通过体外模拟体液浸泡实验检测膜层的生物活性. 结果表明, 纯钛经微弧氧化处理10 min后, 在其表面能生成一层含羟基磷灰石成分的多孔陶瓷膜, 该膜层经模拟体液浸泡48 h后, 其表面覆盖一层含有CO^2-₃的羟基磷灰石（类骨磷灰石）, 即该陶瓷膜层具有良好的生物活性.     

纳米银与富里酸对AL细胞增殖及产生RNS/ROS的影响

利用ALamar Blue法和RNS/ROS荧光特异性探针,探讨不同浓度纳米银(nAg,0.1~5μg·mL~(-1))、银离子(Ag+,0.01~0.5μg·mL~(-1))及纳米银与富里酸(FA,10μg·mL~(-1))协同作用对人鼠杂交瘤(AL)细胞增殖及活性氮/活性氧自由基产生的影响及在这一过程中的作用.结果显示:在低浓度(小于等于1μg·mL~(-1))情况下,nAg对AL细胞的毒性作用主要来自于nAg释放的银离子(Ag~+),Ag~+通过诱导胞内RNS的产生,进而产生增殖抑制作用;在高浓度(5μg·mL~(-1))情况下,nAg对AL细胞的毒性主要来自于Ag~+诱导的RNS和nAg本身诱导的ROS二者共同的作用.模拟水环境中存在的FA(10μg·mL~(-1))能够显著降低nAg和Ag~+对AL细胞增殖的抑制作用,并且能显著降低nAg和Ag~+引起的A_L细胞内RNS和ROS的升高作用.     

载银壳聚糖接枝香草醛胶乳的制备及抗菌性

为了增强壳聚糖的抗菌活性和拓展其应用领域,在其基体中引入了纳米银粒子,并对其进行了接枝改性。采用微波辐射法将香草醛与壳聚糖接枝,然后用香草醛还原硝酸银,得到均匀分散于壳聚糖香草醛接枝物(CS-g-VA)胶乳中的纳米银粒子,即Ag/CS-g-VA复合胶乳。探讨了制备Ag/CS-g-VA复合胶乳的影响因素,并采用SEM,TEM,FTIR,XRD,UV-vis和TG-DSC等对其进行了结构和热性能表征。结果表明合成Ag/CS-g-VA的较理想条件:香草醛的质量分数为6.0%,CS-g-VA的质量分数为4.0%,硝酸银的浓度为0.20 mol/L。通过抗菌测试研究了Ag/CS-g-VA对大肠杆菌和枯草杆菌的抑制作用,结果显示Ag/CS-g-VA复合胶乳具有比单一壳聚糖抗菌剂更高效的抗菌性能。     

玻璃上Ag/ZnO 薄膜的形成过程

扩展一种和玻璃基体结合力高的化学镀铜技术,它在玻璃表面上喷雾覆盖一层醋酸锌,然后热解形成半导体氧化锌薄膜．将此附有氧化锌的玻璃浸渍硝酸银稀溶液,利用光还原法将银离子还原为单质银,并以银为催化剂在附有氧化锌薄膜的玻璃上化学镀铜．文中通过差热-热重分析(TGDTA)、X-射线衍射(XRD)和扫描电境(SEM)表征了上述过程,探讨半导体氧化锌光还原银离子的机理．     

乙二胺四乙酸二钠对钛合金表面羟基磷灰石涂层的影响

采用水热电化学方法在Ti6Al4V基体表面沉积羟基磷灰石（HA）涂层,研究乙二胺四乙酸二钠（EDTA-2Na）对HA涂层的物相组成、形貌、结合强度及生物相容性的影响.结果表明,电解液中无论添加EDTA-2Na与否,水热电化学沉积得到的仍为结晶度较高、生物相容性较好的HA涂层;不同的是,与不添加EDTA-2Na的涂层相比,添加EDTA-2Na后沉积得到的HA晶体形貌发生较大改变.随着EDTA-2Na浓度的增加,HA晶体从长薄片状到花瓣状以及纤维带状;HA涂层（002）晶面衍射峰强度随着EDTA-2Na浓度的增加逐渐减弱,涂层厚度也随之减小;HA涂层与基体的结合强度,随EDTA-2Na浓度的增加先增大后减小,在浓度为7.5×10^-4 mol·L^-1时达到最大值16.8 MPa.     

Ag-HA膜的结晶状况对其抗菌性能的影响

以离子束增强沉积(IBAD)镀膜方法,在Ti6AL4V骨植入材料上镀羟基磷灰石(HA)膜.将镀HA的Ti6AL4V在室温下置入100ppm的AgNO3溶液中浸泡48小时,银离子通过离子交换过程进入HA膜.含银的HA(Ag-HA)膜具有抗大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的能力.经研究发现,晶态Ag-HA膜抗菌性能颇佳,与此相反,在非晶态的磷酸钙上细菌生长良好.结晶状况对其抗菌性能有重要影响.结晶较好的HA膜有利于Ag+与晶态HA中的Ca2+进行离子交换而进入HA膜,在一定条件下Ag+从晶格中释放出来,起到抗菌作用.     

水性抗菌耐污氟碳涂料的研究

以水性氟碳涂料为基础涂料,添加nano-TiO2/Ag复合型抗菌剂,在金属表面获得了一种抗菌、耐污涂层。详细地研究了复合抗菌剂用量对涂层杀菌率、接触角、耐污性能的影响,确定抗菌剂的含量为3%时,涂层具有良好的耐污、抗菌综合性能。通过对涂层表面形貌的微观表征,证实添加抗菌剂后,涂层表面均匀分布了一层纳米颗粒,使得涂层具有良好的耐污、抗菌性能。通过性能检测,表明制备的水性抗菌、耐污氟碳涂料,具有良好的理化性能,可以用于金属表面的装饰和防护。     

3D printed titanium scaffolds with ordered TiO2 nanotubular surface and mesoporous bioactive glass for bone repair

Titanium alloy scaffolds have recently gained substantial interest for the treatment of critical-size bone defect, particularly along with the maturity of the 3D printing technology that is capable of turning scaffold design ideas into real implants. As titanium alloys lack surface osteogenic activity, for improved biological performance of such scaffolds, surface modification is necessary. Various coating materials and coating methods have been explored. In this study, we developed a unique surface modification method to provide the surface of 3D printed titanium scaffolds with nano-sized structure and bioactive agent. Uniform, ordered TiO₂ nanotube arrays were formed by applying two-step anodization, and then mesoporous bioactive glass (MBG) was loaded into nanotubes. The results of in vitro immersion testing showed that bioactive ions, i.e., Si and Ca ions, could be steadily and continuously released from MBG into basal medium. The assessment of the responses of hBMSCs confirmed that the surface-modified scaffolds supported the adhesion and proliferation of hBMSCs, indicating good surface cytocompatibility. The developed method of combining surface nanostructure and bioactive agent could be used as a new strategy to improve the osteogenic activity of 3D printed titanium alloy scaffolds.     

抗菌含银HA膜的研制

在自然界和很多水生环境中,细菌可以附着在一些不活动的表面并形成菌落和包围菌落的生物膜.反过来这层膜的形成又更容易吸附细菌,尤其是在医用植入设备中,这层膜对人体有毒害作用,并且由于这层膜的保护,抗生素和人体的防御系统都不起作用.含银HA镀膜材料很好地解决了这一问题,并对抗菌医用植入材料引起的感染提供了乐观的前景.对在Ti6AL4V表面镀含银羟基磷灰石(HA)膜形成的抗菌界面加以研究.     

二氧化硅／银复合材料研究

载银复合颗粒作为一种重要的功能材料具有广泛的应用前景。本文以二氧化硅颗粒为载体,利用超声波化学镀银方法,制备出银／二氧化硅复合颗粒,并对产品进行了银含量分析和XRD、SEM表征,重点研究了复合颗粒的抗菌性能。通过实验知道载银二氧化硅复合材料对大肠杆菌的最小抑菌浓度分别为0.2g／L－0.3g／L,从实验数据看出,银含量低的对抗菌性能有更好的效果。     

GEN@ZIF-8-TNT涂层的制备及抗菌能力的研究

钛及钛合金因其良好的生物相容性和力学性能被广泛用作骨科植入物,但其自身缺乏抗菌能力,易发生细菌感染而导致植入失败。为了提高其抗菌能力,在钛基植入物表面制备出了具有pH响应的抗菌涂层。通过阳极氧化在钛片表面制备了TiO₂纳米管（titanium dioxide nanotubes, TNT）涂层,采用水热法合成负载庆大霉素（gentamicin, GEN）的GEN@ZIF-8,并将其修饰在TNT涂层表面,制备出GEN@ZIF-8-TNT涂层。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶变换红外光谱仪对制备的样品进行表征,并测定了接触角。体外细胞培养试验表明,GEN@ZIF-8-TNT涂层没有明显的细胞毒性,表现出良好的生物相容性。抗菌试验表明,GEN@ZIF-8-TNT涂层具有较强的抗菌能力,得益于ZIF-8降解释放出的Zn²⁺,OH^-,GEN的协同抗菌作用。     

银离子-热力复合冲击消毒对生活热水管壁生物膜的控制作用

针对建筑生活热水的生物安全性问题,对比研究了银离子、热力以及银离子-热力复合冲击消毒技术对生活热水管壁生物膜微生物的灭活效能.结果表明,银离子浓度和热水温度对管壁生物膜的细菌总数和总大肠菌群灭活效果影响显著,银离子浓度和热水温度越高,管壁生物膜的微生物灭活效果越好.银离子-热力复合消毒对管壁生物膜微生物灭活效果显著好于单一的银离子消毒或热力消毒;60℃热水、0.05 mg/L银离子、消毒60 min条件下的复合冲击消毒效果已接近单一的70℃热力冲击消毒效果,消毒后生物膜变薄或脱落,生物膜结构破坏明显.银离子-热复合冲击消毒显著,提高了建筑生活热水管壁生物膜微生物灭活效果,更高效地杀灭了病原微生物,是一种有应用价值的生活热水安全消毒和水质保障技术.      

用仿生涂层控制金属镁的降解速率

在纯镁试样表面形成硅钙凝胶涂层,然后采用仿生法在纯镁试样及具有凝胶涂层试样表面形成羟基磷灰石涂层.利用X射线、能谱分析及扫描电子显微镜对形成的涂层进行表征.通过将试样浸入人体模拟液(SBF)中的腐蚀实验研究涂层对镁耐蚀性的影响.实验结果表明:采用仿生涂层技术,24h后在纯镁和具有凝胶涂层试样表面均可形成HA涂层,涂层降低了金属镁在人体模拟液中的腐蚀速率,通过控制涂层的成分及形貌,试样降解速率可控.     

几种骨组织工程复合支架材料在模拟生理溶液中的生物矿化性能比较

采用生物活性玻璃(BG)、磷酸三钙(TCP)、羟基磷灰石(HA)等生物活性陶瓷与3-羟基丁酸酯-3-羟基戊酸酯的共聚物(PHBV)复合,制备了性能良好的骨组织工程支架材料,分析了PHBV/BG,PHBV/TCP,PHBV/HA三种复合多孔支架在模拟生理溶液中的一系列化学反应,以及多孔材料在模拟生理溶液中浸泡后的成分、结构和微观形貌的变化.研究结果表明,三种复合支架材料在模拟生理溶液中发生了降解反应而失重;PHBV/BG和PHBV/TCP在模拟生理溶液中还发生了生物矿化反应,在表面形成矿化沉积层,为具有骨生物活性的结晶态类骨碳酸羟基磷灰石;而PHBV/HA在模拟生理溶液中没有明显的生物活性反应.     

纳米相陶瓷支架与人成骨细胞生物相容性的体外实验研究

研究了2种新型多孔纳米陶瓷支架材料(hydroxyapatite,HA和tricalcium phosphate,TCP)的生物相容性.从人4月龄胚胎骨膜组织中分离培养出骨膜来源的成骨细胞(periosteal-derived osteoblast,POB),采用人胚骨膜成骨细胞与2种陶瓷支架的体外复合培养,观察细胞在材料上的生长及生理功能表达情况.发现人POB在HA和TCP表面生长繁殖良好,并发挥成骨功能.材料对细胞的增殖还有一定的促进作用(p<0.05).实验表明: 2种新型多孔陶瓷支架材料均有良好的生物相容性.