载银二氧化钛种植体抗菌涂层材料的制备及其抗菌性研究

发布时间：2017-05-30 18:00

  本文关键词：载银二氧化钛种植体抗菌涂层材料的制备及其抗菌性研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：目的:采用均相沉淀法,将广谱抗菌的纳米银粒子掺杂纳米二氧化钛,合成微米尺寸的具有较高比表面积的载银二氧化钛微球抗菌粒子,既具备纳米材料的优势性能,同时又克服了纳米尺寸效应可能带来的生物安全性问题。研究载银二氧化钛微球抗菌粒子无光条件下对金黄色葡萄球菌的抗菌作用,以期为种植体抗菌材料的应用提供理论基础。方法:本实验分三部分:1.载银二氧化钛微球抗菌粒子的合成以硫酸钛为钛源,硝酸银为银源,尿素为沉淀剂,乙二醇为分散剂,分别以聚乙烯吡咯烷酮和十二烷基磺酸钠为稳定剂,采用均相沉淀法,在90o C震荡水浴加热条件下,制备载银二氧化钛微球抗菌粒子。产物分为PVP组和SDS组。改变银源的加入量,得到不同银掺杂量的载银二氧化钛微球抗菌粒子。将抗菌粒子中银与二氧化钛物质的量百分比定义为银的掺杂量,各组掺杂量依次为0,0.1,0.5,0.8,1.0,1.5,2.0,2.5,分别对应银与二氧化钛物质的量百分比0,0.1%,0.5%,0.8%,1.0%,1.5%,2.0%,2.5%。2.载银二氧化钛微球抗菌粒子的性能表征PVP组和SDS组均选择银掺杂量最高的产物进行理化性能分析。采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)研究产物的晶体形貌和微观结构,利用X射线粉末衍射仪(XRD)研究产物的晶相,利用氮气吸附脱附分析仪研究产物的比表面积及孔径分布,通过能谱分析仪(EDAX)、及X射线光电子能谱仪(XPS)定性定量分析产物的元素组成。3.载银二氧化钛微球抗菌粒子无光条件下抗菌性能研究将不同银掺杂量的PVP组和SDS组载银二氧化钛微球抗菌粒子作为抗菌剂吸附于空白药敏制片,无光条件,以金黄色葡萄球菌为目标菌,通过抑菌环实验,测量各药敏片的抑菌环直径并比较,考察产物的抗菌性能。结果:1.PVP组和SDS组载银二氧化钛抗菌粒子均为由Ag、Ti O2纳米微晶堆积而成的微米球,微米球直径为1~4mm。其中Ag纳米微晶以单质的形式存在,Ti O2纳米微晶为锐钛矿,Ag纳米微晶均匀分布于Ti O2纳米微晶之间。2.PVP组和SDS组载银二氧化钛微球抗菌粒子均具有较高比表面积。3.无光条件下,SDS组样品和PVP组样品均具有抗菌作用。随着Ag掺杂量增加,SDS组样品和PVP组样品产生的抑菌环直径均逐渐增大,且除了银掺杂量为0.5~0.8三组外,不同Ag掺杂量的任意两组结果相比均存在统计学差异(p0.05)。当Ag掺杂量相同时,SDS组样品的抑菌环直径明显大于PVP组样品产生的抑菌环直径,差异具有统计学意义(p0.05)。结论:利用PVP或SDS为稳定剂,通过均匀沉淀法制备得到由Ag、Ti O2纳米微晶组成的Ag/Ti O2微球抗菌粒子,方法简便,原料成本低。该微球抗菌粒子既具备纳米材料的优势性能,同时又在一定程度上克服了纳米尺寸效应可能带来的生物安全性问题。微球抗菌粒子具有较高的比表面积,增加了细菌与抗菌微球粒子的接触机会,以利于微球粒子抗菌性能的发挥。抗菌实验证明了在无光照条件下,以PVP或SDS为稳定剂合成的Ag/Ti O2微球抗菌粒子均具有明显的抗菌性能。由于Ag/Ti O2微球抗菌粒子的微观结构特点,材料抗菌性能的发挥不依赖于光照条件。
【关键词】：Ag/TiO2微球 高比表面 无光条件 抗菌性能 种植体涂层材料
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB34
【目录】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-11
• 英文缩略词11-12
• 第1章 引言12-18
• 1.1 口腔种植失败的影响因素12
• 1.2 外科感染的生物学过程12
• 1.3 口腔种植体抗菌涂层材料研究进展12-17
• 1.3.1 直接抗菌涂层材料13-14
• 1.3.2 释放抗菌物质的抗菌涂层材料14-17
• 1.4 小结17
• 1.5 二氧化钛(TiO_2)抗菌材料17-18
• 1.5.1 TiO_2的抗菌机制17
• 1.5.2 TiO_2种植体抗菌涂层的应用17-18
• 第2章 实验材料和方法18-23
• 2.1 材料和仪器18-20
• 2.2 实验方法20-23
• 2.2.1 Ag/TiO_2微球的制备20
• 2.2.2 晶体物化性能表征20-21
• 2.2.3 抗菌性能分析21-22
• 2.2.4 数据统计及分析22-23
• 第3章 结果23-34
• 3.1 晶体微观形貌FESEM分析23-24
• 3.1.1 PVP组Ag/TiO_2晶体形貌23
• 3.1.2 SDS组Ag/TiO_2晶体形貌23-24
• 3.2 晶体微观形貌HRTEM分析24-25
• 3.3 XRD分析25-26
• 3.4 N2吸-脱附曲线测试分析26-28
• 3.5 Mapping分析28-29
• 3.6 XPS分析29-31
• 3.7 ZOI分析31-34
• 第4章 讨论34-37
• 4.1 反应机理分析34-35
• 4.2 抗菌机理分析35-37
• 第5章 结论37-38
• 参考文献38-45
• 作者简介及在学期间所取得的科研成果45-46
• 致谢46

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本文编号：407605