自适应抗菌医用导管表面修饰
发布时间：2022-02-09 12:36
医用导管是应用最广泛的医疗器械之一。然而,由其引发的相关性感染频发,增加治疗过程的难度和病人的负担。现有的医用导管材料绝大多数为高分子聚合物,其表面疏水,因而容易被污染。由于这类材料本身不具备抗污或抗菌功能,一旦被细菌感染需立即更换。因此,需要对医用导管进行抗菌/抗污功能化修饰。为了保持导管材料原有的优良机械性能不被破坏,本论文选择表面涂层修饰这一策略对导管进行抗菌功能化,从而改善其与人体组织相接触的界面性能,赋予其抗粘附及抗菌的性能。本文中的第一部分在医用导管表面设计了一种具有细菌响应“抗污-杀菌”转换性能的层级结构聚合物刷。季铵化聚甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯（QDMAEMA）作为抗菌剂单体,通过表面引发原子转移自由基聚合（SI-ATRP）在聚氨酯（PU）表面形成具有杀菌作用的聚合物刷;选择超亲水聚合物——聚乙二醇（PEG）作为抗粘附层,并将其通过具有酸响应的席夫碱键与杀菌聚合物刷连接起来。这种层级结构聚合物刷在正常或轻微细菌感染的环境中能够依靠PEG形成的水化层有效防止蛋白质和细菌的粘附;一旦细菌感染严重,细菌代谢的微酸环境会立即触发席夫碱结构断裂,释放PEG,暴露底层杀菌聚合...
【文章来源】：北京化工大学北京市211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１基于聚氨酯的自适应抗菌表面??Ｆｉｇ．?２－１?Ａｄａｐｔｉｖｅ?ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｏｎ?ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ?ｆｉｌｍｓ??
?北京化工大学硕士学术论文???图２－３样品修饰前后的表面ＳＥＭ图（ａ）和ＡＦＭ图（ｂ）??Ｆｉｇ．?２－３?（ａ）?ＳＥＭ?ａｎｄ?（ｂ）?ＡＦＭ?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｒｉｓｔｉｎｅ?ａｎｄ?ｍｏｄｉｆｉｅｄ?ｆｉｌｍｓ??为了进一步证明多层聚合物刷修饰在了?ＰＵ膜表面，通过ＸＰＳ对表面碳元素（图??２－４ａ－ｃ）和氮元素（图２－４ｄ、ｅ）的价态进行了高分辨扫描。与未经修饰的ＰＵ膜表面??相比，ＰＵ－ＰＱ－ＣＨＯ样品谱图中在２８７．１?ｅＶ的结合能处出现了一个新峰，这归因于Ｃ＝０??键的出现，是由于ＰＨＥＭＡ的羟基被氧化为了醛基。另外，氯铬酸吡啶盐具有较高的??毒性，为了测定氯铬酸吡啶盐的残留量，通过ＸＰＳ对样品ＰＵ－ＰＱ－ＣＨＯ进行了分析??（图２－４ｆ）。在宽扫图中并未出现Ｃｒ峰，因此可以判定没有多余的氯铬酸盐残留。ＰＵ－??ＰＱ－ＣＨＯ在７０．０?ｅＶ处的Ｂｒ?３ｄ峰信号是由于季铵聚合物刷的存在引起的，也证明了??在经过多次反应和反复清洗后，聚合物刷未从表面脱离并且具有很强的附着力。在??ＰＥＧ－ＮＨ２修饰后，００峰的信号强度下降，并在结合能２８６．６ｅＶ处有出现一个新峰，??此因席夫碱结构的Ｃ＝Ｎ键的出现，表明ＰＥＧ－ＮＨ２成功接枝。可从ＰＵ和ＰＵ－ＰＱ的高??分辨Ｎｌｓ谱图中看出，未经修饰的ＰＵ表面只在４００．０ｅＶ处显示峰，这归因于氨基甲??酸酯基团，ＰＱＤＭＡＥＭＡ聚合物刷接枝后，由于季铵基团的存在，结合能４０２．１?ｅＶ处??出现了新峰。为了计算嵌段聚合物刷中ＰＱＤＭＡＥＭＡ和ＰＨＥＭＡ的比例，将ＰＵ中氨??基甲酸酯基团中的氮原子数量作为参照标准，样品ＰＵ－ＰＱ的［Ｎ＋］／［－ＮＨＣＯＯ－
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【参考文献】：
期刊论文
[1]外周中心静脉置管导管堵塞的相关因素与集束干预策略[J]. 李浩,于静蕊. 中国全科医学. 2010(34)
硕士论文
[1]医用聚氨酯材料的表面改性及其生物相容性研究[D]. 张玮.华东理工大学 2014
本文编号：3617019
【文章来源】：北京化工大学北京市211工程院校教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１基于聚氨酯的自适应抗菌表面??Ｆｉｇ．?２－１?Ａｄａｐｔｉｖｅ?ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ?ｓｕｒｆａｃｅ?ｏｎ?ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ?ｆｉｌｍｓ??
?北京化工大学硕士学术论文???图２－３样品修饰前后的表面ＳＥＭ图（ａ）和ＡＦＭ图（ｂ）??Ｆｉｇ．?２－３?（ａ）?ＳＥＭ?ａｎｄ?（ｂ）?ＡＦＭ?ｉｍａｇｅｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｒｉｓｔｉｎｅ?ａｎｄ?ｍｏｄｉｆｉｅｄ?ｆｉｌｍｓ??为了进一步证明多层聚合物刷修饰在了?ＰＵ膜表面，通过ＸＰＳ对表面碳元素（图??２－４ａ－ｃ）和氮元素（图２－４ｄ、ｅ）的价态进行了高分辨扫描。与未经修饰的ＰＵ膜表面??相比，ＰＵ－ＰＱ－ＣＨＯ样品谱图中在２８７．１?ｅＶ的结合能处出现了一个新峰，这归因于Ｃ＝０??键的出现，是由于ＰＨＥＭＡ的羟基被氧化为了醛基。另外，氯铬酸吡啶盐具有较高的??毒性，为了测定氯铬酸吡啶盐的残留量，通过ＸＰＳ对样品ＰＵ－ＰＱ－ＣＨＯ进行了分析??（图２－４ｆ）。在宽扫图中并未出现Ｃｒ峰，因此可以判定没有多余的氯铬酸盐残留。ＰＵ－??ＰＱ－ＣＨＯ在７０．０?ｅＶ处的Ｂｒ?３ｄ峰信号是由于季铵聚合物刷的存在引起的，也证明了??在经过多次反应和反复清洗后，聚合物刷未从表面脱离并且具有很强的附着力。在??ＰＥＧ－ＮＨ２修饰后，００峰的信号强度下降，并在结合能２８６．６ｅＶ处有出现一个新峰，??此因席夫碱结构的Ｃ＝Ｎ键的出现，表明ＰＥＧ－ＮＨ２成功接枝。可从ＰＵ和ＰＵ－ＰＱ的高??分辨Ｎｌｓ谱图中看出，未经修饰的ＰＵ表面只在４００．０ｅＶ处显示峰，这归因于氨基甲??酸酯基团，ＰＱＤＭＡＥＭＡ聚合物刷接枝后，由于季铵基团的存在，结合能４０２．１?ｅＶ处??出现了新峰。为了计算嵌段聚合物刷中ＰＱＤＭＡＥＭＡ和ＰＨＥＭＡ的比例，将ＰＵ中氨??基甲酸酯基团中的氮原子数量作为参照标准，样品ＰＵ－ＰＱ的［Ｎ＋］／［－ＮＨＣＯＯ－
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【参考文献】：
期刊论文
[1]外周中心静脉置管导管堵塞的相关因素与集束干预策略[J]. 李浩,于静蕊. 中国全科医学. 2010(34)
硕士论文
[1]医用聚氨酯材料的表面改性及其生物相容性研究[D]. 张玮.华东理工大学 2014
本文编号：3617019
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