仿生纳米锥结构制备及其杀菌性能研究

发布时间：2022-08-09 11:35

　　通过研究细菌与蝉翼表面纳米结构间的相互作用,人们提出了纯物理杀菌机理,即当细菌细胞吸附到蝉翼表面纳米柱状结构上时,细胞在柱间区域内悬挂延伸,细菌的细胞膜总面积急剧增加,伴随着膜的拉伸,又可能导致不可逆膜破裂和细菌死亡,这揭示了抗菌表面研究的一个全新领域。本文意在利用一种简单便捷的方法制备仿蝉翼结构表面,为植入医疗器械开发一款杀菌易脱附可移植的表面。模板合成法被称为是纳米材料制备的最理想方法,而多孔阳极氧化铝（Porous anodic alumina,PAA）模板具有孔径单分散、强度高、耐高温、价廉易得、形状容易控制等特点,是迄今为止应用最广泛的模板。本文通过两步阳极氧化法成功制备得到具有倒锥状纳米孔阵列PAA模板,并通过热压成型及脱模、碱刻蚀处理工艺流程,在一种医学常用高聚物——聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethyl methacrylate,PMMA）表面制备得到了具有高度有序排布的仿蝉翼纳米锥结构表面,并通过细菌细胞死活染色等方式对该表面进行杀菌性能测试,试验证明该仿蝉翼结构表面具有优异的杀菌效果。在两步阳极氧化法制备PAA模板的过程中,第一步硬质阳极氧化尤为关键,其氧化电压的设... 

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与研究意义
    1.2 抑制细菌粘附及预防有害细菌生物膜形成的相关研究
    1.3 纳米锥结构表面纯物理杀菌作用的研究进展
        1.3.1 天然表面防止细菌粘附及杀菌现象的发现与研究
        1.3.2 人造仿生表面防止细菌粘附及其杀菌现象的研究
    1.4 纳米结构材料制备方法介绍
        1.4.1 纳米材料(纳米薄膜)制备的主要方法
        1.4.2 使用扫描探针进行纳米加工制备的相关方法
        1.4.3 模板法合成纳米材料
    1.5 本文主要研究思路及方法
2 两步阳极氧化法制备多孔阳极氧化铝模板
    2.1 引言
    2.2 多孔阳极氧化铝模板的制备
        2.2.1 实验设备
        2.2.2 实验材料
        2.2.3 PAA模板制备过程
    2.3 多孔阳极氧化铝模板表征结果
    2.4 实验结果分析与讨论
        2.4.1 铝基底表面局部电荷集中引起“烧蚀”现象
        2.4.2 PAA模板表面结构排布混乱无序
        2.4.3 PAA模板表面倒锥形孔洞洞壁厚度差异较大
        2.4.4 PAA模板结构出现的其他问题
    2.5 本章小结
3 仿生纳米锥结构表面制备
    3.1 引言
    3.2 热压成型法制备PMMA仿生纳米锥结构表面
        3.2.1 实验设备与实验材料
        3.2.2 热压成型法制备PMMA仿生纳米锥结构表面过程
    3.3 PMMA纳米锥结构表面表征结果
    3.4 实验结果分析与讨论
        3.4.1 PMMA样品表面锥结构歪曲与聚集
        3.4.2 PMMA表面纳米锥结构制备过程中存在的其他问题及讨论
    3.5 本章小结
4 PMMA仿生纳米锥结构表面性能测试
    4.1 前言
    4.2 PMMA仿生纳米锥结构表面性能测试过程及结果分析
        4.2.1 PMMA仿生纳米锥结构表面杀菌性能测试
        4.2.2 PMMA仿生纳米锥结构表面静态接触角检测
    4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]多孔阳极氧化铝模板制备的研究进展[J]. 曹国宝,朱文,李镜人,李振轩.  材料导报. 2014(07)
[2]多孔型阳极氧化铝膜在纳米结构制备方面的研究和进展[J]. 任刚,陈皓明.  材料导报. 2002(10)

硕士论文
[1]铝及高聚物表面冷凝微滴自驱离功能膜研究[D]. 张文婧.广西大学 2015



本文编号：3672486