TiO 2-x N x 薄膜托槽的制備、性能及生物相容性研究
發(fā)布時(shí)間：2021-02-23 18:52
錯(cuò)（牙合）畸形是常見(jiàn)的口腔疾病,固定矯治技術(shù)是目前最主流的矯治方法。托槽是固定矯治技術(shù)中最核心的裝置,貫穿固定矯治全程。然而,固定矯治過(guò)程中托槽周?chē)霈F(xiàn)的釉質(zhì)脫礦已經(jīng)成為了主要的不良并發(fā)癥。據(jù)研究顯示,固定矯治中托槽周?chē)再|(zhì)脫礦的發(fā)病率從2%-96%不等。在以往的研究中,發(fā)現(xiàn)16.23%-97%的患者在正畸治療結(jié)束后均存在不同程度的釉質(zhì)脫礦�？刂凭呤穷A(yù)防釉質(zhì)脫礦最有效的方法,以往預(yù)防固定矯治過(guò)程中出現(xiàn)的釉質(zhì)脫礦主要是通過(guò)應(yīng)用氟化物、抗菌粘接劑、激光照射、中藥等手段。但以上方法因依賴于患者的合作以及藥物濃度難以保持等原因而存在不足。本研究通過(guò)磁控濺射法,按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),在不銹鋼金屬托槽表面制備了18組Ti02薄膜試樣,通過(guò)X射線衍射（XRD）、掃描電鏡（SEM）、可見(jiàn)光光催化性能綜合分析,確定濺射溫度300℃、時(shí)間180分鐘、氬／氮流量比30/1、退火溫度450℃條件下制備的TiO2-xNx薄膜為日標(biāo)薄膜試樣,且目標(biāo)薄膜均勻、致密,厚度為500nm左右,結(jié)晶性好,晶粒粒徑30nm,是銳鈦礦相結(jié)構(gòu),并在（101）方向上有良好的擇優(yōu)取向,氮元素質(zhì)量比為4.24%；利用多功能材料表面試驗(yàn)儀、原...
【文章來(lái)源】：蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】：111 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 正畸治療與釉質(zhì)脫礦
1.1.1 細(xì)菌菌斑的形成及其特性
1.1.2 正畸治療對(duì)菌斑形成的影響
1.1.3 菌斑導(dǎo)致釉質(zhì)脫礦的機(jī)理
1.1.4 牙釉質(zhì)脫礦的發(fā)病特點(diǎn)
1.1.5 傳統(tǒng)預(yù)防牙釉質(zhì)脫礦的方法
1.1.6 正畸托槽預(yù)防牙釉質(zhì)脫礦的研究進(jìn)展
1.2 光催化二氧化鈦的研究進(jìn)展
1.2.1 二氧化鈦材料研究的背景
1.2.2 二氧化鈦的結(jié)構(gòu)和用途
1.2.3 二氧化鈦的光催化反應(yīng)原理
1.2.4 二氧化鈦實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)光響應(yīng)能力的意義
1.2.5 通過(guò)摻雜提高二氧化鈦可見(jiàn)光光催化活性的研究進(jìn)展
1.2.5.1 貴金屬沉積
1.2.5.2 金屬元素?fù)诫s二氧化鈦
1.2.5.3 非金屬元素?fù)诫s二氧化鈦
1.3 光催化二氧化鈦成膜方法的研究進(jìn)展
1.3.1 溶膠凝膠法
1.3.2 水熱法
1.3.3 陽(yáng)極氧化法
1.3.4 陽(yáng)極沉積法
1.3.5 微弧氧化法
1.3.6 化學(xué)氣相沉積法
1.3.7 磁控濺射法
1.4 光催化納米二氧化鈦生物安全性的研究進(jìn)展
1.4.1 光催化納米二氧化鈦顆粒的生物安全性研究進(jìn)展
1.4.1.1 納米二氧化鈦的細(xì)胞毒性研究
1.4.1.2 納米二氧化鈦的體內(nèi)毒性研究
1.4.2 光催化納米二氧化鈦薄膜材料的生物安全性研究進(jìn)展
1.4.2.1 納米二氧化鈦薄膜對(duì)鈦合金修飾后的生物安全性研究
1.4.2.2 納米二氧化鈦薄膜對(duì)其它基底材料修飾后的生物安全性研究
1.5 本論文的選題及研究目標(biāo)
1.6 本論文的結(jié)構(gòu)
參考文獻(xiàn)
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 本實(shí)驗(yàn)使用的主要材料、試劑及儀器
2.1.1 材料
2.1.2 試劑
2.1.3 受試菌株
2.1.4 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
2.1.5 設(shè)備儀器
2.2 樣品的制備
2-xNx薄膜托槽試樣的制備"> 2.2.1 TiO2-xNx薄膜托槽試樣的制備
2.2.2 人工唾液和Hank's液的配制
2.2.3 細(xì)菌培養(yǎng)基的配制
2.2.4 細(xì)胞實(shí)驗(yàn)試劑的配制
2.2.5 離體牙的包埋
2.2.6 托槽的粘結(jié)
2.2.7 托槽滅菌
2.2.8 菌株復(fù)蘇
2.2.9 細(xì)胞培養(yǎng)
2-xNx薄膜托槽試樣浸提液的制備"> 2.2.10 TiO2-xNx薄膜托槽試樣浸提液的制備
2.3 樣品表征及性能測(cè)試方法
2.3.1 樣品表征及可見(jiàn)光光催化性能測(cè)試
2.3.1.1 掃描電子顯微鏡（SEM）分析
2.3.1.2 Noran能譜儀（EDS）分析
2.3.1.3 X射線衍射儀（XRD）分析
2.3.1.4 可見(jiàn)光光催化性能測(cè)試
2.3.1.5 目標(biāo)薄膜厚度分析
2.3.1.6 目標(biāo)薄膜晶粒度分析
2.3.2 薄膜表面力學(xué)性能測(cè)試
2.3.2.1 薄膜附著力測(cè)試
2.3.2.2 表面粗糙度測(cè)試
2.3.2.3 摩擦力測(cè)試
2.3.2.4 剪切力測(cè)試
2.3.2.5 抗摩擦磨損性能測(cè)試
2.3.3 抗腐蝕性能測(cè)試
2.3.4 抗菌性能測(cè)試
2.3.4.1 菌落計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)
2.3.4.2 粘附實(shí)驗(yàn)
2.3.5 細(xì)胞生物相容性能測(cè)試
2.3.5.1 MTT實(shí)驗(yàn)
2.3.5.2 細(xì)胞附著形態(tài)觀察
2.3.5.3 細(xì)胞粘附實(shí)驗(yàn)
2.3.5.4 吖啶橙/溴乙錠（AO/EB）雙熒光染色實(shí)驗(yàn)
2.3.6 動(dòng)物生物相容性能測(cè)試
2-xNx薄膜托槽口腔黏膜刺激實(shí)驗(yàn)"> 2.3.6.1 TiO2-xNx薄膜托槽口腔黏膜刺激實(shí)驗(yàn)
2-xNx薄膜托槽短期全身毒性實(shí)驗(yàn)：經(jīng)口途徑"> 2.3.6.2 TiO2-xNx薄膜托槽短期全身毒性實(shí)驗(yàn)：經(jīng)口途徑
2-xNx薄膜托槽溶血實(shí)驗(yàn)"> 2.3.6.3 TiO2-xNx薄膜托槽溶血實(shí)驗(yàn)
2-xNx薄膜托槽微核實(shí)驗(yàn)"> 2.3.6.4 TiO2-xNx薄膜托槽微核實(shí)驗(yàn)
參考文獻(xiàn)
2-xNx薄膜托槽的制備及可見(jiàn)光光催化性能研究">第三章 TiO2-xNx薄膜托槽的制備及可見(jiàn)光光催化性能研究
3.1 引言
3.2 樣品的制備
3.3 樣品的表征及可見(jiàn)光光催化性能測(cè)試
3.4 結(jié)果與討論
2-xNx薄膜結(jié)構(gòu)與形貌"> 3.4.1 TiO2-xNx薄膜結(jié)構(gòu)與形貌
3.4.1.1 XRD分析
3.4.1.2 EDS分析
3.4.1.3 SEM分析
2-xNx薄膜可見(jiàn)光光催化性能"> 3.4.2 TiO2-xNx薄膜可見(jiàn)光光催化性能
2-xNx薄膜厚度"> 3.4.3 目標(biāo)TiO2-xNx薄膜厚度
2-xNx薄膜晶粒度"> 3.4.4 目標(biāo)TiO2-xNx薄膜晶粒度
3.5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
2-xNx薄膜托槽力學(xué)及其耐腐蝕性能研究">第四章 TiO2-xNx薄膜托槽力學(xué)及其耐腐蝕性能研究
4.1 引言
4.2 樣品的制備
4.3 實(shí)驗(yàn)步驟
4.4 結(jié)果與討論
2-xNx薄膜托槽的表面力學(xué)性能"> 4.4.1 TiO2-xNx薄膜托槽的表面力學(xué)性能
4.4.1.1 薄膜附著力
4.4.1.2 表面粗糙度
4.4.1.3 摩擦力
2-xNx薄膜托槽粘接強(qiáng)度"> 4.4.1.4 TiO2-xNx薄膜托槽粘接強(qiáng)度
2-xNx薄膜托槽的耐摩擦磨損性能"> 4.4.2 TiO2-xNx薄膜托槽的耐摩擦磨損性能
2-xNx薄膜托槽的抗腐蝕性能"> 4.4.3 TiO2-xNx薄膜托槽的抗腐蝕性能
4.5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
2-xNx薄膜托槽抗菌性能研究">第五章 TiO2-xNx薄膜托槽抗菌性能研究
5.1 引言
5.2 樣品的制備
5.3 實(shí)驗(yàn)步驟
5.4 結(jié)果與討論
5.4.1 菌落計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)
5.4.2 粘附實(shí)驗(yàn)
5.5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
2-xNx薄膜托槽生物相容性研究">第六章 TiO2-xNx薄膜托槽生物相容性研究
6.1 引言
6.2 樣品的制備
6.3 實(shí)驗(yàn)步驟
6.4 結(jié)果與討論
2-xNx薄膜托槽的細(xì)胞相容性"> 6.4.1 TiO2-xNx薄膜托槽的細(xì)胞相容性
2-xNx薄膜托槽生物相容性的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)"> 6.4.2 TiO2-xNx薄膜托槽生物相容性的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)
6.5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第七章 結(jié)論與展望
7.1 主要結(jié)論
7.2 研究展望
在學(xué)期間的研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]摻氮TiO2-xNx薄膜托槽的制備及其性能研究[J]. 李娜,曹寶成,王育華,劉斌,張穎杰. 功能材料. 2011(S5)
[2]奧氏體不銹鋼的變形程度及再結(jié)晶退火對(duì)硬度性能的影響[J]. 楊方敏,回士旭,高雷雷. 河北理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(01)
[3]低溫下溶膠凝膠法制備TiO2納米晶（英文）[J]. 陳志君,趙高凌,李紅,張俊娟,宋斌,韓高榮. 無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2010(05)
[4]新型抗菌不銹鋼微螺釘種植體的細(xì)胞毒性分析[J]. 張丹,張揚(yáng),盧利,楊柯,薛楠. 中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù). 2010(16)
[5]激光優(yōu)化金屬托槽與普通金屬托槽剪切強(qiáng)度比較的研究[J]. 宋志蕓,陳中堅(jiān),邵勝,趙春洋,陳文靜,樊新民. 口腔醫(yī)學(xué). 2010(03)
[6]Influences of working pressure on properties for TiO2 films deposited by DC pulse magnetron sputtering[J]. ZHANG Can1,2,DING Wanyu1,2,WANG Hualin1,2,CHAI Weiping 1,2,JU Dongying3 1.Institute of Optoelectronic Materials and Device,Dalian Jiaotong University,Dalian 116028,China 2.School of Materials Science and Engineering,Dalian Jiaotong University,Dalian 116028,China 3.Department of Material Science and Engineering,Saitama Institute of Technology,Fukaya 369-0293,Japan. Journal of Environmental Sciences. 2009(06)
[7]磁控濺射對(duì)薄膜附著力的影響[J]. 余鳳斌,陳瑩. 絕緣材料. 2008(06)
[8]射頻磁控濺射法制備TiO2-xNx薄膜的結(jié)構(gòu)性能研究[J]. 馮磊,羅士雨,黃濤華,林輝,滕浩,汪洪,周圣明. 人工晶體學(xué)報(bào). 2008(05)
[9]TiO2/PMMA人工晶狀體的制備及動(dòng)物安全性評(píng)價(jià)[J]. 劉冬生,翁景寧. 國(guó)際眼科雜志. 2008(08)
[10]納米二氧化鈦對(duì)小鼠肝腎的影響[J]. 王燕,康現(xiàn)江,丁士文,穆淑梅,王宇,曹輝彩. 環(huán)境與健康雜志. 2008(02)
碩士論文
[1]不同托槽底板結(jié)構(gòu)影響粘接質(zhì)量的三維有限元分析[D]. 殷楨.大連醫(yī)科大學(xué) 2011
[2]不同弓絲—結(jié)扎方式摩擦力的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張媛媛.青島大學(xué) 2010
[3]五倍子水提取物對(duì)菌斑生物膜形成的抑制作用的研究[D]. 王瑞.第四軍醫(yī)大學(xué) 2007
本文編號(hào)：3048063
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【文章頁(yè)數(shù)】：111 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 正畸治療與釉質(zhì)脫礦
1.1.1 細(xì)菌菌斑的形成及其特性
1.1.2 正畸治療對(duì)菌斑形成的影響
1.1.3 菌斑導(dǎo)致釉質(zhì)脫礦的機(jī)理
1.1.4 牙釉質(zhì)脫礦的發(fā)病特點(diǎn)
1.1.5 傳統(tǒng)預(yù)防牙釉質(zhì)脫礦的方法
1.1.6 正畸托槽預(yù)防牙釉質(zhì)脫礦的研究進(jìn)展
1.2 光催化二氧化鈦的研究進(jìn)展
1.2.1 二氧化鈦材料研究的背景
1.2.2 二氧化鈦的結(jié)構(gòu)和用途
1.2.3 二氧化鈦的光催化反應(yīng)原理
1.2.4 二氧化鈦實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)光響應(yīng)能力的意義
1.2.5 通過(guò)摻雜提高二氧化鈦可見(jiàn)光光催化活性的研究進(jìn)展
1.2.5.1 貴金屬沉積
1.2.5.2 金屬元素?fù)诫s二氧化鈦
1.2.5.3 非金屬元素?fù)诫s二氧化鈦
1.3 光催化二氧化鈦成膜方法的研究進(jìn)展
1.3.1 溶膠凝膠法
1.3.2 水熱法
1.3.3 陽(yáng)極氧化法
1.3.4 陽(yáng)極沉積法
1.3.5 微弧氧化法
1.3.6 化學(xué)氣相沉積法
1.3.7 磁控濺射法
1.4 光催化納米二氧化鈦生物安全性的研究進(jìn)展
1.4.1 光催化納米二氧化鈦顆粒的生物安全性研究進(jìn)展
1.4.1.1 納米二氧化鈦的細(xì)胞毒性研究
1.4.1.2 納米二氧化鈦的體內(nèi)毒性研究
1.4.2 光催化納米二氧化鈦薄膜材料的生物安全性研究進(jìn)展
1.4.2.1 納米二氧化鈦薄膜對(duì)鈦合金修飾后的生物安全性研究
1.4.2.2 納米二氧化鈦薄膜對(duì)其它基底材料修飾后的生物安全性研究
1.5 本論文的選題及研究目標(biāo)
1.6 本論文的結(jié)構(gòu)
參考文獻(xiàn)
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 本實(shí)驗(yàn)使用的主要材料、試劑及儀器
2.1.1 材料
2.1.2 試劑
2.1.3 受試菌株
2.1.4 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
2.1.5 設(shè)備儀器
2.2 樣品的制備
2-xNx薄膜托槽試樣的制備"> 2.2.1 TiO2-xNx薄膜托槽試樣的制備
2.2.2 人工唾液和Hank's液的配制
2.2.3 細(xì)菌培養(yǎng)基的配制
2.2.4 細(xì)胞實(shí)驗(yàn)試劑的配制
2.2.5 離體牙的包埋
2.2.6 托槽的粘結(jié)
2.2.7 托槽滅菌
2.2.8 菌株復(fù)蘇
2.2.9 細(xì)胞培養(yǎng)
2-xNx薄膜托槽試樣浸提液的制備"> 2.2.10 TiO2-xNx薄膜托槽試樣浸提液的制備
2.3 樣品表征及性能測(cè)試方法
2.3.1 樣品表征及可見(jiàn)光光催化性能測(cè)試
2.3.1.1 掃描電子顯微鏡（SEM）分析
2.3.1.2 Noran能譜儀（EDS）分析
2.3.1.3 X射線衍射儀（XRD）分析
2.3.1.4 可見(jiàn)光光催化性能測(cè)試
2.3.1.5 目標(biāo)薄膜厚度分析
2.3.1.6 目標(biāo)薄膜晶粒度分析
2.3.2 薄膜表面力學(xué)性能測(cè)試
2.3.2.1 薄膜附著力測(cè)試
2.3.2.2 表面粗糙度測(cè)試
2.3.2.3 摩擦力測(cè)試
2.3.2.4 剪切力測(cè)試
2.3.2.5 抗摩擦磨損性能測(cè)試
2.3.3 抗腐蝕性能測(cè)試
2.3.4 抗菌性能測(cè)試
2.3.4.1 菌落計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)
2.3.4.2 粘附實(shí)驗(yàn)
2.3.5 細(xì)胞生物相容性能測(cè)試
2.3.5.1 MTT實(shí)驗(yàn)
2.3.5.2 細(xì)胞附著形態(tài)觀察
2.3.5.3 細(xì)胞粘附實(shí)驗(yàn)
2.3.5.4 吖啶橙/溴乙錠（AO/EB）雙熒光染色實(shí)驗(yàn)
2.3.6 動(dòng)物生物相容性能測(cè)試
2-xNx薄膜托槽口腔黏膜刺激實(shí)驗(yàn)"> 2.3.6.1 TiO2-xNx薄膜托槽口腔黏膜刺激實(shí)驗(yàn)
2-xNx薄膜托槽短期全身毒性實(shí)驗(yàn)：經(jīng)口途徑"> 2.3.6.2 TiO2-xNx薄膜托槽短期全身毒性實(shí)驗(yàn)：經(jīng)口途徑
2-xNx薄膜托槽溶血實(shí)驗(yàn)"> 2.3.6.3 TiO2-xNx薄膜托槽溶血實(shí)驗(yàn)
2-xNx薄膜托槽微核實(shí)驗(yàn)"> 2.3.6.4 TiO2-xNx薄膜托槽微核實(shí)驗(yàn)
參考文獻(xiàn)
2-xNx薄膜托槽的制備及可見(jiàn)光光催化性能研究">第三章 TiO2-xNx薄膜托槽的制備及可見(jiàn)光光催化性能研究
3.1 引言
3.2 樣品的制備
3.3 樣品的表征及可見(jiàn)光光催化性能測(cè)試
3.4 結(jié)果與討論
2-xNx薄膜結(jié)構(gòu)與形貌"> 3.4.1 TiO2-xNx薄膜結(jié)構(gòu)與形貌
3.4.1.1 XRD分析
3.4.1.2 EDS分析
3.4.1.3 SEM分析
2-xNx薄膜可見(jiàn)光光催化性能"> 3.4.2 TiO2-xNx薄膜可見(jiàn)光光催化性能
2-xNx薄膜厚度"> 3.4.3 目標(biāo)TiO2-xNx薄膜厚度
2-xNx薄膜晶粒度"> 3.4.4 目標(biāo)TiO2-xNx薄膜晶粒度
3.5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
2-xNx薄膜托槽力學(xué)及其耐腐蝕性能研究">第四章 TiO2-xNx薄膜托槽力學(xué)及其耐腐蝕性能研究
4.1 引言
4.2 樣品的制備
4.3 實(shí)驗(yàn)步驟
4.4 結(jié)果與討論
2-xNx薄膜托槽的表面力學(xué)性能"> 4.4.1 TiO2-xNx薄膜托槽的表面力學(xué)性能
4.4.1.1 薄膜附著力
4.4.1.2 表面粗糙度
4.4.1.3 摩擦力
2-xNx薄膜托槽粘接強(qiáng)度"> 4.4.1.4 TiO2-xNx薄膜托槽粘接強(qiáng)度
2-xNx薄膜托槽的耐摩擦磨損性能"> 4.4.2 TiO2-xNx薄膜托槽的耐摩擦磨損性能
2-xNx薄膜托槽的抗腐蝕性能"> 4.4.3 TiO2-xNx薄膜托槽的抗腐蝕性能
4.5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
2-xNx薄膜托槽抗菌性能研究">第五章 TiO2-xNx薄膜托槽抗菌性能研究
5.1 引言
5.2 樣品的制備
5.3 實(shí)驗(yàn)步驟
5.4 結(jié)果與討論
5.4.1 菌落計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)
5.4.2 粘附實(shí)驗(yàn)
5.5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
2-xNx薄膜托槽生物相容性研究">第六章 TiO2-xNx薄膜托槽生物相容性研究
6.1 引言
6.2 樣品的制備
6.3 實(shí)驗(yàn)步驟
6.4 結(jié)果與討論
2-xNx薄膜托槽的細(xì)胞相容性"> 6.4.1 TiO2-xNx薄膜托槽的細(xì)胞相容性
2-xNx薄膜托槽生物相容性的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)"> 6.4.2 TiO2-xNx薄膜托槽生物相容性的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)
6.5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第七章 結(jié)論與展望
7.1 主要結(jié)論
7.2 研究展望
在學(xué)期間的研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]摻氮TiO2-xNx薄膜托槽的制備及其性能研究[J]. 李娜,曹寶成,王育華,劉斌,張穎杰. 功能材料. 2011(S5)
[2]奧氏體不銹鋼的變形程度及再結(jié)晶退火對(duì)硬度性能的影響[J]. 楊方敏,回士旭,高雷雷. 河北理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(01)
[3]低溫下溶膠凝膠法制備TiO2納米晶（英文）[J]. 陳志君,趙高凌,李紅,張俊娟,宋斌,韓高榮. 無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2010(05)
[4]新型抗菌不銹鋼微螺釘種植體的細(xì)胞毒性分析[J]. 張丹,張揚(yáng),盧利,楊柯,薛楠. 中國(guó)組織工程研究與臨床康復(fù). 2010(16)
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碩士論文
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[2]不同弓絲—結(jié)扎方式摩擦力的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張媛媛.青島大學(xué) 2010
[3]五倍子水提取物對(duì)菌斑生物膜形成的抑制作用的研究[D]. 王瑞.第四軍醫(yī)大學(xué) 2007
本文編號(hào)：3048063
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