抗感染功能硅橡胶医用导管涂层的制备与性能研究
发布时间：2021-03-30 06:04
随着在临床中被广泛使用的植/介入医疗器械的涌现。由其引起的各类院内感染问题是全球医院共同面临的问题,尤其是大量医用导管的使用,无论是导管使用中引起的血栓问题,还是导管相关性纤维鞘包裹问题,都会引起不同程度的感染,因此,由医用导管引起的感染问题至今仍是临床医生关注的焦点问题,是医用导管使用中亟待解决的问题。本文主要针对由医用导管引起的感染问题,研究人员将研究重心集中在抗感染功能涂层的研究上,如载药涂层、载无机抗菌剂涂层、载有机抗菌剂涂层等等。其中,带有纳米银涂层和携载抗生素涂层的医用导管已在临床得到应用。然而,纳米银的生物安全性问题和长久使用抗生素产生的抗药性问题,是目前抗感染导管亟待解决的问题。本文利用元素铜具有抗菌、抗凝血的功能,通过化学接枝法在医用导管表面制备具有抗感染功能的高分子含铜（壳聚糖/铜）涂层,研制一种具有抗感染功能的新一代医用导管。通过X-射线光电子能谱（XPS）,接触角（CA）,傅里叶红外光谱分析（FTIR）,扫描电镜（SEM）等测试手段对功能化涂层进行表征;同时通过体外抗菌实验对涂层抗菌功能性进行评价;并通过细胞实验评价涂层的生物安全性。在证实壳聚糖/铜功能化涂层的...
【文章来源】：辽宁大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
尿路感染分类[21]
第1章引言11图1-2壳聚糖化学结构式1.8本文的研究目的和主要研究内容医用导管在使用过程不可避免的引发感染问题，尤其是大量使用的导尿管引发的感染问题越来越多。尿路感染是由细菌进入尿路，再通过非特异性的相互作用或特异性的多糖连接与输尿管支架粘附[61]。由临床无症状性菌尿症诊断标准：患者虽然没有症状，但在1周内有内镜检查或导尿管置入，尿液培养革兰阳性球菌菌落数≥104CUF/mL，革兰阴性杆菌菌落数≧105CUF/mL。本论文主要针对医用导管使用过程中的感染问题，在医用导管表面制备一种含铜抗感染的功能化涂层，以期降低医用导管植入后发生感染的风险。本论文主要研究内容：首先研制一种具有抗感染功能的新一代导管表面涂层材料，利用壳聚糖的天然、无毒，抗菌性及良好的生物相容性和安全性等特征[62~64]，以及元素铜具有抗菌、抗凝血等多重生物功能的特点，将两种抗菌材料整合在一起，以期实现1+1大于2的抗菌效果。这种功能材料既不会对人体造成危害，同时具有抗感染功能性的特点。通过将具有多重功能的铜离子接枝到壳聚糖上，制备壳聚糖/铜功能化涂层材料。其次将水溶性壳聚糖/铜溶液涂覆在硅橡胶导管表面，来实现医用导管的抗感染的功能特点。由于硅橡胶表面的高度惰性和超疏水性能[65-66]，涂层难以成功制备在硅橡胶表面，为实现功能涂层在硅橡胶导管表面的有效结合，在制备涂层前，需对硅橡胶表面进行活化处理。目前人们已经开发出多种硅橡胶表面活化的方法。根据硅橡胶应用领域的不同，以及所要解决问题的不同，所采取的表面活化的方法也各有区别。如通过改变材料的亲疏水性能、抗黏附性能、表面能、表面
第2章硅橡胶导管表面预处理14键。本章节方法一是应用聚多巴胺这一特性，对硅橡胶进行表面活化引入活性基团，再用戊二醛与聚多巴胺末端的-NH2化学键合成亚胺基，为后续与壳聚糖作用提供活性基团；方法二预处理工艺是采用气体等离子体处理的方法，使得硅橡胶表面粗糙度增大，亲水性增强。分别在两种预处理的基础上，进一步制备功能化涂层，并通过观察两种处理样品浸泡后的表面形貌来评价其结合力[80]。(a)(b)图2-1多巴胺聚合反应(a)多巴胺在水溶液中的自聚反应[81](b)聚多巴胺自聚反应机理[82]图2-2高分子材料表面经O2等离子体处理的表面变化[832.2试剂与仪器本文使用的试剂与设备见表2-1和表2-2：
【参考文献】：
期刊论文
[1]采用活性自由基聚合制备抗菌聚合物[J]. 周超,周俊涛,胥加腾,邓林红. 常州大学学报(自然科学版). 2019(01)
[2]生物医用硅橡胶表面抗菌性能改造研究进展[J]. 李兆双,李建芳,刘鹤,商士斌,宋湛谦. 化工进展. 2018(12)
[3]铜在心血管系统中的有益作用[J]. 靳淑静,王同敏,任玲,杨柯. 现代生物医学进展. 2018(16)
[4]医用高分子材料的研究进展[J]. 杨时巧. 科学技术创新. 2018(22)
[5]植入性医疗器械的研究进展[J]. 尹玉霞,李茂全,周超,李海心,王鲁宁,张海军. 中国医疗设备. 2018(07)
[6]功能高分子材料在生物医学中的研究应用[J]. 陈跃华. 化工管理. 2018(17)
[7]全球医用一次性乳胶制品市值将以5.7%的增长率增长[J]. 钱伯章. 橡胶科技. 2018(04)
[8]钛合金表面利福平复合凝胶涂层的药物释放动力学研究[J]. 高旭鹏,余方圆,陈明,徐洪伟,黄迅悟,杨飞. 中国矫形外科杂志. 2018(07)
[9]医用高分子在医疗器械方面的应用[J]. 沈丽斯,林伟聪. 中国医疗器械信息. 2018(03)
[10]纳米银体外对三种微生物的抑制作用及机制[J]. 王燕,秦社宣,邵永珍,刘明开,周少华,郑丛龙,俞红女. 中国微生态学杂志. 2018(01)
博士论文
[1]聚多巴胺的沉积及其功能化表面的构建[D]. 张超.浙江大学 2018
[2]基于聚多巴胺辅助表面沉积含银涂层的聚醚醚酮的制备及抗菌性能与生物相容性研究[D]. 王勇.苏州大学 2016
硕士论文
[1]pH响应型邻苯二酚改性壳聚糖/透明质酸载药涂层的研究[D]. 王浩浩.西南交通大学 2018
[2]医用不锈钢表面透明质酸/多巴胺涂层的制备及生物相容性研究[D]. 吴锋.西南交通大学 2016
[3]银纳米粒子复合材料的制备及性能研究[D]. 薛丽红.哈尔滨工业大学 2014
[4]仿生材料多巴胺对聚偏氟乙烯超滤膜改性的研究[D]. 常晓晶.哈尔滨工业大学 2014
[5]多巴胺辅助沉积聚乙烯亚胺薄膜及其表面生物功能化研究[D]. 王鑫.西南交通大学 2014
[6]低温等离子体处理和接枝对纤维桩粘结强度和机械性能的影响[D]. 柴媛.南昌大学 2014
[7]表面改性在提高硅胶基体与抗菌涂层结合力中的应用[D]. 沙晓娟.太原理工大学 2014
[8]医用导管表面亲水润滑改性[D]. 王聘.大连工业大学 2014
[9]医用导管表面的亲水改性[D]. 曲祥军.大连理工大学 2011
[10]生物医用聚苯乙烯膜表面的等离子体改性研究[D]. 孙瑜.陕西师范大学 2011
本文编号：3109006
【文章来源】：辽宁大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
尿路感染分类[21]
第1章引言11图1-2壳聚糖化学结构式1.8本文的研究目的和主要研究内容医用导管在使用过程不可避免的引发感染问题，尤其是大量使用的导尿管引发的感染问题越来越多。尿路感染是由细菌进入尿路，再通过非特异性的相互作用或特异性的多糖连接与输尿管支架粘附[61]。由临床无症状性菌尿症诊断标准：患者虽然没有症状，但在1周内有内镜检查或导尿管置入，尿液培养革兰阳性球菌菌落数≥104CUF/mL，革兰阴性杆菌菌落数≧105CUF/mL。本论文主要针对医用导管使用过程中的感染问题，在医用导管表面制备一种含铜抗感染的功能化涂层，以期降低医用导管植入后发生感染的风险。本论文主要研究内容：首先研制一种具有抗感染功能的新一代导管表面涂层材料，利用壳聚糖的天然、无毒，抗菌性及良好的生物相容性和安全性等特征[62~64]，以及元素铜具有抗菌、抗凝血等多重生物功能的特点，将两种抗菌材料整合在一起，以期实现1+1大于2的抗菌效果。这种功能材料既不会对人体造成危害，同时具有抗感染功能性的特点。通过将具有多重功能的铜离子接枝到壳聚糖上，制备壳聚糖/铜功能化涂层材料。其次将水溶性壳聚糖/铜溶液涂覆在硅橡胶导管表面，来实现医用导管的抗感染的功能特点。由于硅橡胶表面的高度惰性和超疏水性能[65-66]，涂层难以成功制备在硅橡胶表面，为实现功能涂层在硅橡胶导管表面的有效结合，在制备涂层前，需对硅橡胶表面进行活化处理。目前人们已经开发出多种硅橡胶表面活化的方法。根据硅橡胶应用领域的不同，以及所要解决问题的不同，所采取的表面活化的方法也各有区别。如通过改变材料的亲疏水性能、抗黏附性能、表面能、表面
第2章硅橡胶导管表面预处理14键。本章节方法一是应用聚多巴胺这一特性，对硅橡胶进行表面活化引入活性基团，再用戊二醛与聚多巴胺末端的-NH2化学键合成亚胺基，为后续与壳聚糖作用提供活性基团；方法二预处理工艺是采用气体等离子体处理的方法，使得硅橡胶表面粗糙度增大，亲水性增强。分别在两种预处理的基础上，进一步制备功能化涂层，并通过观察两种处理样品浸泡后的表面形貌来评价其结合力[80]。(a)(b)图2-1多巴胺聚合反应(a)多巴胺在水溶液中的自聚反应[81](b)聚多巴胺自聚反应机理[82]图2-2高分子材料表面经O2等离子体处理的表面变化[832.2试剂与仪器本文使用的试剂与设备见表2-1和表2-2：
【参考文献】：
期刊论文
[1]采用活性自由基聚合制备抗菌聚合物[J]. 周超,周俊涛,胥加腾,邓林红. 常州大学学报(自然科学版). 2019(01)
[2]生物医用硅橡胶表面抗菌性能改造研究进展[J]. 李兆双,李建芳,刘鹤,商士斌,宋湛谦. 化工进展. 2018(12)
[3]铜在心血管系统中的有益作用[J]. 靳淑静,王同敏,任玲,杨柯. 现代生物医学进展. 2018(16)
[4]医用高分子材料的研究进展[J]. 杨时巧. 科学技术创新. 2018(22)
[5]植入性医疗器械的研究进展[J]. 尹玉霞,李茂全,周超,李海心,王鲁宁,张海军. 中国医疗设备. 2018(07)
[6]功能高分子材料在生物医学中的研究应用[J]. 陈跃华. 化工管理. 2018(17)
[7]全球医用一次性乳胶制品市值将以5.7%的增长率增长[J]. 钱伯章. 橡胶科技. 2018(04)
[8]钛合金表面利福平复合凝胶涂层的药物释放动力学研究[J]. 高旭鹏,余方圆,陈明,徐洪伟,黄迅悟,杨飞. 中国矫形外科杂志. 2018(07)
[9]医用高分子在医疗器械方面的应用[J]. 沈丽斯,林伟聪. 中国医疗器械信息. 2018(03)
[10]纳米银体外对三种微生物的抑制作用及机制[J]. 王燕,秦社宣,邵永珍,刘明开,周少华,郑丛龙,俞红女. 中国微生态学杂志. 2018(01)
博士论文
[1]聚多巴胺的沉积及其功能化表面的构建[D]. 张超.浙江大学 2018
[2]基于聚多巴胺辅助表面沉积含银涂层的聚醚醚酮的制备及抗菌性能与生物相容性研究[D]. 王勇.苏州大学 2016
硕士论文
[1]pH响应型邻苯二酚改性壳聚糖/透明质酸载药涂层的研究[D]. 王浩浩.西南交通大学 2018
[2]医用不锈钢表面透明质酸/多巴胺涂层的制备及生物相容性研究[D]. 吴锋.西南交通大学 2016
[3]银纳米粒子复合材料的制备及性能研究[D]. 薛丽红.哈尔滨工业大学 2014
[4]仿生材料多巴胺对聚偏氟乙烯超滤膜改性的研究[D]. 常晓晶.哈尔滨工业大学 2014
[5]多巴胺辅助沉积聚乙烯亚胺薄膜及其表面生物功能化研究[D]. 王鑫.西南交通大学 2014
[6]低温等离子体处理和接枝对纤维桩粘结强度和机械性能的影响[D]. 柴媛.南昌大学 2014
[7]表面改性在提高硅胶基体与抗菌涂层结合力中的应用[D]. 沙晓娟.太原理工大学 2014
[8]医用导管表面亲水润滑改性[D]. 王聘.大连工业大学 2014
[9]医用导管表面的亲水改性[D]. 曲祥军.大连理工大学 2011
[10]生物医用聚苯乙烯膜表面的等离子体改性研究[D]. 孙瑜.陕西师范大学 2011
本文编号：3109006
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