仿生納米錐結(jié)構(gòu)制備及其殺菌性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-08-09 11:35
通過(guò)研究細(xì)菌與蟬翼表面納米結(jié)構(gòu)間的相互作用,人們提出了純物理殺菌機(jī)理,即當(dāng)細(xì)菌細(xì)胞吸附到蟬翼表面納米柱狀結(jié)構(gòu)上時(shí),細(xì)胞在柱間區(qū)域內(nèi)懸掛延伸,細(xì)菌的細(xì)胞膜總面積急劇增加,伴隨著膜的拉伸,又可能導(dǎo)致不可逆膜破裂和細(xì)菌死亡,這揭示了抗菌表面研究的一個(gè)全新領(lǐng)域。本文意在利用一種簡(jiǎn)單便捷的方法制備仿蟬翼結(jié)構(gòu)表面,為植入醫(yī)療器械開發(fā)一款殺菌易脫附可移植的表面。模板合成法被稱為是納米材料制備的最理想方法,而多孔陽(yáng)極氧化鋁(Porous anodic alumina,PAA)模板具有孔徑單分散、強(qiáng)度高、耐高溫、價(jià)廉易得、形狀容易控制等特點(diǎn),是迄今為止應(yīng)用最廣泛的模板。本文通過(guò)兩步陽(yáng)極氧化法成功制備得到具有倒錐狀納米孔陣列PAA模板,并通過(guò)熱壓成型及脫模、堿刻蝕處理工藝流程,在一種醫(yī)學(xué)常用高聚物——聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate,PMMA)表面制備得到了具有高度有序排布的仿蟬翼納米錐結(jié)構(gòu)表面,并通過(guò)細(xì)菌細(xì)胞死活染色等方式對(duì)該表面進(jìn)行殺菌性能測(cè)試,試驗(yàn)證明該仿蟬翼結(jié)構(gòu)表面具有優(yōu)異的殺菌效果。在兩步陽(yáng)極氧化法制備PAA模板的過(guò)程中,第一步硬質(zhì)陽(yáng)極氧化尤為關(guān)鍵,其氧化電壓的設(shè)...
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與研究意義
1.2 抑制細(xì)菌粘附及預(yù)防有害細(xì)菌生物膜形成的相關(guān)研究
1.3 納米錐結(jié)構(gòu)表面純物理殺菌作用的研究進(jìn)展
1.3.1 天然表面防止細(xì)菌粘附及殺菌現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)與研究
1.3.2 人造仿生表面防止細(xì)菌粘附及其殺菌現(xiàn)象的研究
1.4 納米結(jié)構(gòu)材料制備方法介紹
1.4.1 納米材料(納米薄膜)制備的主要方法
1.4.2 使用掃描探針進(jìn)行納米加工制備的相關(guān)方法
1.4.3 模板法合成納米材料
1.5 本文主要研究思路及方法
2 兩步陽(yáng)極氧化法制備多孔陽(yáng)極氧化鋁模板
2.1 引言
2.2 多孔陽(yáng)極氧化鋁模板的制備
2.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.2.2 實(shí)驗(yàn)材料
2.2.3 PAA模板制備過(guò)程
2.3 多孔陽(yáng)極氧化鋁模板表征結(jié)果
2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論
2.4.1 鋁基底表面局部電荷集中引起“燒蝕”現(xiàn)象
2.4.2 PAA模板表面結(jié)構(gòu)排布混亂無(wú)序
2.4.3 PAA模板表面倒錐形孔洞洞壁厚度差異較大
2.4.4 PAA模板結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的其他問(wèn)題
2.5 本章小結(jié)
3 仿生納米錐結(jié)構(gòu)表面制備
3.1 引言
3.2 熱壓成型法制備PMMA仿生納米錐結(jié)構(gòu)表面
3.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與實(shí)驗(yàn)材料
3.2.2 熱壓成型法制備PMMA仿生納米錐結(jié)構(gòu)表面過(guò)程
3.3 PMMA納米錐結(jié)構(gòu)表面表征結(jié)果
3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論
3.4.1 PMMA樣品表面錐結(jié)構(gòu)歪曲與聚集
3.4.2 PMMA表面納米錐結(jié)構(gòu)制備過(guò)程中存在的其他問(wèn)題及討論
3.5 本章小結(jié)
4 PMMA仿生納米錐結(jié)構(gòu)表面性能測(cè)試
4.1 前言
4.2 PMMA仿生納米錐結(jié)構(gòu)表面性能測(cè)試過(guò)程及結(jié)果分析
4.2.1 PMMA仿生納米錐結(jié)構(gòu)表面殺菌性能測(cè)試
4.2.2 PMMA仿生納米錐結(jié)構(gòu)表面靜態(tài)接觸角檢測(cè)
4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多孔陽(yáng)極氧化鋁模板制備的研究進(jìn)展[J]. 曹國(guó)寶,朱文,李鏡人,李振軒. 材料導(dǎo)報(bào). 2014(07)
[2]多孔型陽(yáng)極氧化鋁膜在納米結(jié)構(gòu)制備方面的研究和進(jìn)展[J]. 任剛,陳皓明. 材料導(dǎo)報(bào). 2002(10)
碩士論文
[1]鋁及高聚物表面冷凝微滴自驅(qū)離功能膜研究[D]. 張文婧.廣西大學(xué) 2015
本文編號(hào):3672486
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與研究意義
1.2 抑制細(xì)菌粘附及預(yù)防有害細(xì)菌生物膜形成的相關(guān)研究
1.3 納米錐結(jié)構(gòu)表面純物理殺菌作用的研究進(jìn)展
1.3.1 天然表面防止細(xì)菌粘附及殺菌現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)與研究
1.3.2 人造仿生表面防止細(xì)菌粘附及其殺菌現(xiàn)象的研究
1.4 納米結(jié)構(gòu)材料制備方法介紹
1.4.1 納米材料(納米薄膜)制備的主要方法
1.4.2 使用掃描探針進(jìn)行納米加工制備的相關(guān)方法
1.4.3 模板法合成納米材料
1.5 本文主要研究思路及方法
2 兩步陽(yáng)極氧化法制備多孔陽(yáng)極氧化鋁模板
2.1 引言
2.2 多孔陽(yáng)極氧化鋁模板的制備
2.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.2.2 實(shí)驗(yàn)材料
2.2.3 PAA模板制備過(guò)程
2.3 多孔陽(yáng)極氧化鋁模板表征結(jié)果
2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論
2.4.1 鋁基底表面局部電荷集中引起“燒蝕”現(xiàn)象
2.4.2 PAA模板表面結(jié)構(gòu)排布混亂無(wú)序
2.4.3 PAA模板表面倒錐形孔洞洞壁厚度差異較大
2.4.4 PAA模板結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的其他問(wèn)題
2.5 本章小結(jié)
3 仿生納米錐結(jié)構(gòu)表面制備
3.1 引言
3.2 熱壓成型法制備PMMA仿生納米錐結(jié)構(gòu)表面
3.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與實(shí)驗(yàn)材料
3.2.2 熱壓成型法制備PMMA仿生納米錐結(jié)構(gòu)表面過(guò)程
3.3 PMMA納米錐結(jié)構(gòu)表面表征結(jié)果
3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論
3.4.1 PMMA樣品表面錐結(jié)構(gòu)歪曲與聚集
3.4.2 PMMA表面納米錐結(jié)構(gòu)制備過(guò)程中存在的其他問(wèn)題及討論
3.5 本章小結(jié)
4 PMMA仿生納米錐結(jié)構(gòu)表面性能測(cè)試
4.1 前言
4.2 PMMA仿生納米錐結(jié)構(gòu)表面性能測(cè)試過(guò)程及結(jié)果分析
4.2.1 PMMA仿生納米錐結(jié)構(gòu)表面殺菌性能測(cè)試
4.2.2 PMMA仿生納米錐結(jié)構(gòu)表面靜態(tài)接觸角檢測(cè)
4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多孔陽(yáng)極氧化鋁模板制備的研究進(jìn)展[J]. 曹國(guó)寶,朱文,李鏡人,李振軒. 材料導(dǎo)報(bào). 2014(07)
[2]多孔型陽(yáng)極氧化鋁膜在納米結(jié)構(gòu)制備方面的研究和進(jìn)展[J]. 任剛,陳皓明. 材料導(dǎo)報(bào). 2002(10)
碩士論文
[1]鋁及高聚物表面冷凝微滴自驅(qū)離功能膜研究[D]. 張文婧.廣西大學(xué) 2015
本文編號(hào):3672486
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