植入感染目前已成為生物醫(yī)用金屬植入器件臨床應(yīng)用的巨大障礙,開(kāi)展抗植入感染材料的開(kāi)發(fā)與研究具有必要性和迫切性。植入感染本質(zhì)上是材料表面粘附的細(xì)菌與生成的生物膜引起的,從研究思路、方法和效果的角度分析,聚合物涂層因其結(jié)構(gòu)功能可設(shè)計(jì)性、抗菌可靠性高、不影響整體機(jī)械性能等優(yōu)點(diǎn),無(wú)疑是解決細(xì)菌粘附與定殖的有效策略。近年來(lái),基于聚合物的抗菌材料及抗菌機(jī)理得到了廣泛的關(guān)注,但仍有諸多問(wèn)題需要考慮和解決:如死細(xì)菌在殺菌型涂層表面累積問(wèn)題;細(xì)菌抵抗型表面往往同時(shí)抵抗細(xì)胞粘附,缺乏相應(yīng)生物活性的兼顧與調(diào)控,且抑菌活性仍不理想;多重抗菌涂層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜,制備困難;LbL法與表面接枝法等涂層制備方法過(guò)程繁瑣、冗長(zhǎng)、不可控,制備工藝亟需進(jìn)步等。這些都是本文關(guān)注并嘗試解決的主要問(wèn)題。大分子自組裝及其組裝聚集體研究一直是高分子科學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一,隨著多年發(fā)展,科學(xué)家們更加關(guān)注通過(guò)多組分、多級(jí)次組裝方式探索大分子自組裝聚集體的功能化及其應(yīng)用。但大多數(shù)自組裝研究集中在嵌段聚合物,因合成相對(duì)困難,其實(shí)際應(yīng)用受到了一定限制。相對(duì)于嵌段共聚物,雙親性無(wú)規(guī)共聚物簡(jiǎn)單易得,其組裝膠體表面同時(shí)存在離散分布的親疏水功能微區(qū),還可作為... 

【文章來(lái)源】：江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：157 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

生物膜循環(huán)形成過(guò)程及誘導(dǎo)生成機(jī)制，該示意圖僅試圖總結(jié)涉及生物膜形成及擴(kuò)散的一些通常特征

繁多、組分可調(diào)、結(jié)構(gòu)功能可設(shè)計(jì)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在改造植入物表面性質(zhì)方面更]，除此之外，其不僅可以具備抗菌功能的可設(shè)計(jì)性，通過(guò)聚合物結(jié)構(gòu)、組分、的調(diào)節(jié)還可滿足植入材料的特殊需求，如細(xì)胞相容性、促成骨性、防污性等，涂層在抗菌涂層領(lǐng)域具有極大的研究?jī)r(jià)值與潛在應(yīng)用前景。 聚合物基抗菌涂層研究現(xiàn)狀聚合物基抗菌涂層是指以聚合物為涂層構(gòu)建基元制備的聚合物涂層或聚合物，這些物質(zhì)在植入物表面形成一層均勻牢固的薄膜，通過(guò)自身結(jié)構(gòu)或負(fù)載功能抗菌，解決植入物表面細(xì)菌感染問(wèn)題[37]。由于聚合物結(jié)構(gòu)的廣闊性和良好的生，已經(jīng)在植入材料表面實(shí)現(xiàn)構(gòu)建了多種聚合物基抗菌涂層以應(yīng)對(duì)細(xì)菌生態(tài)系統(tǒng)和感染的復(fù)雜性，如季銨鹽聚合物型、兩性離子聚合物、含胍聚合物型、超支狀聚合物型、合成多肽型、聚降冰片衍生物等等[7]。而根據(jù)涂層抗菌機(jī)制的不這些表面涂層分為：細(xì)菌殺死型表面涂層；細(xì)菌抵抗型表面涂層；復(fù)合型抗菌等等[38,39]，如圖 1-2 所示，其中細(xì)菌抵抗型表面可分為細(xì)菌粘附抵抗型表面和釋放型表面，以下將從抗菌機(jī)制類別展開(kāi)討論。

呈現(xiàn)良好的生物相容性，在整形外科中具有潛在應(yīng)用前景。Liu 等[42]將氧烷和聚(丙烯酸)/慶大霉素硫酸鹽復(fù)合溶液通過(guò)層層自組裝(Layer-by-Layer)方法用 AZ31 合金上制備了耐腐蝕和抗菌復(fù)合涂層，復(fù)合涂層提高了 AZ31 合金的耐腐，在連續(xù) 17d 釋放藥物周期內(nèi)均具有高效的抗菌性能。除傳統(tǒng)有機(jī)抗菌劑以外，無(wú)菌劑諸如銀、金、銅和鋅等離子或各種形式納米粒子以高效的殺菌活性與獨(dú)特的機(jī)]近年來(lái)受到廣泛關(guān)注和深入、系統(tǒng)的研究，如圖 1-3 所示，鑒于此，在此節(jié)只簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)抗菌劑在聚合物涂層中一些應(yīng)用。Li 等[44]在此基礎(chǔ)上增加了聚多巴胺(PDA)輔，提高復(fù)合涂層與基材的結(jié)合強(qiáng)度，并證明 Ag+通過(guò) Fickian 擴(kuò)散機(jī)制控制釋放。L]則將 CuNP 引入到樹(shù)枝狀聚甘油(MI-dPG)基質(zhì)中制備了長(zhǎng)效、廣譜的新型抗菌涂過(guò)“吸附-殺滅-釋放”策略對(duì)卡那霉素抗性的大腸桿菌和金黃色葡萄球菌具有長(zhǎng)效的特性，這種涂層模式在可植入器材中具有潛在應(yīng)用。Peng 等[46]在鎂合金表面通過(guò)等體電解氧化和水熱處理法制備了 PEO/Mg-Zn-Al 雙氫氧化物層(LDH)復(fù)合涂層，結(jié)示，復(fù)合涂層具有更好的耐腐蝕性，Zn2+和 Mg2+離子產(chǎn)生釋放協(xié)同作用增強(qiáng)了涂層骨能力，Zn2+離子對(duì)金黃色葡萄球菌具有很強(qiáng)的抗菌能力，復(fù)合涂層在骨相關(guān)植入具有廣闊的應(yīng)用前景。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]植入金屬材料表面的具有響應(yīng)性藥物釋放功能的大分子自組裝抗菌涂層的制備及性能[J]. 李楊,朱葉,孟龍,魏瑋,羅靜,劉曉亞.  高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2018(06)
[2]Fabrication of UV responsive micelles-containing multilayers and their influence on cell adhesion[J]. Haolan Zhang,Danyu Wang,Xue Lin,Nikolaos Politakos,Jimena S.Tuninetti,Sergio Enrique Moya,Changyou Gao.  Science China（Chemistry）. 2018(01)
[3]鎂基表面葡聚糖功能涂層的制備與性能研究[J]. 崔燕,孫家娣,朱葉,石甜甜,劉曉亞.  化工新型材料. 2017(12)
[4]骨科金屬植入物表面載藥抗菌涂層的研究進(jìn)展[J]. 張堯,徐哲,索海強(qiáng),馮衛(wèi).  中國(guó)修復(fù)重建外科雜志. 2017(11)
[5]殼聚糖/單寧酸復(fù)合膠體粒子的制備及功能涂層研究[J]. 石甜甜,孫家娣,朱葉,孟龍,魏瑋,劉曉亞.  功能材料. 2017(05)
[6]Implant biomaterials: A comprehensive review[J]. Monika Saini,Yashpal Singh,Pooja Arora,Vipin Arora,Krati Jain.  World Journal of Clinical Cases. 2015(01)
[7]多重敏感性雙親共聚物P（DM-co-AA-co-CA）的自組裝及性能[J]. 顧辛艷,易成林,盧楊斌,范存華,江金強(qiáng),劉曉亞.  高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2011(08)
[8]溶液中鈣離子對(duì)玻璃顆粒電泳沉積的影響[J]. 焦玉恒,陳曉明.  硅酸鹽學(xué)報(bào). 2004(07)

碩士論文
[1]金屬離子的抗菌性能及其抗菌機(jī)理研究[D]. 王曉嵐.華南理工大學(xué) 2015



本文編號(hào)：2957202