醫(yī)用鈦合金表面功能化及其抗菌/抗污性能的研究
發(fā)布時間:2023-04-21 22:29
細菌污染在生物醫(yī)學領(lǐng)域中是一個非常嚴重的問題,例如,在患者體內(nèi)植入種植體時,受污染的種植體能夠?qū)⒓毦鷰肴梭w內(nèi)部,從而引起植入部位感染,因此通常需要抗生素治療;嚴重的細菌感染會引起種植體故障,需要手術(shù)移除種植體并重新植入,更為嚴重的情況甚至可以導致患者死亡。種植體引起的感染不僅延長患者住院時間,增加經(jīng)濟負擔,還給患者的身心帶來了巨大的痛苦。商用鈦及其合金具有優(yōu)異的力學、耐腐蝕性能以及生物相容性,常被應(yīng)用于制備永久性種植體。然而,鈦基種植體表面無抗菌活性,可能會引起細菌污染及其隨后的植入感染。因此,通過引入適當?shù)谋砻嫱繉右砸种萍毦任蹪嵛镔|(zhì)在其表面附著、繁殖具有重要的科學意義,能夠為鈦基種植體存在的植入感染問題提供潛在的解決方案。本論文圍繞鈦基材料表面改性,利用海洋貽貝粘附蛋白和茶漬激發(fā)的仿生技術(shù)在醫(yī)用鈦片表面引入功能化涂層。首先,本論文采用一種簡單的方法合成了水溶性含兒茶酚基團的殼聚糖衍生物(CACS),通過兒茶酚表面附著以及CACS自聚合的方式對鈦片進行表面改性,表面殘留的兒茶酚基團能夠原位還原銀離子,進而在鈦片表面引入具有較強抗菌活性的銀納米顆粒(Ag NPs),探究其抗菌抗污性能...
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 生物醫(yī)用材料
1.2.1 生物醫(yī)用材料的發(fā)展
1.2.2 生物醫(yī)用鈦合金
1.2.3 生物醫(yī)用鈦合金作為種植體存在的風險
1.3 生物醫(yī)用材料表面蛋白吸附
1.4 生物醫(yī)用材料表面細菌粘附和形成生物膜
1.4.1 表面粘附
1.4.2 形成生物膜
1.5 生物醫(yī)用材料表面抗菌抗污策略
1.5.1 抗粘附策略
1.5.2 殺菌策略
1.5.3 協(xié)同策略
1.6 表界面作用構(gòu)筑功能化涂層
1.6.1 傳統(tǒng)的表界面作用
1.6.2 海洋貽貝啟發(fā)的表界面作用
1.6.3 茶漬啟發(fā)的表界面作用
1.7 本課題主要研究內(nèi)容
1.7.1 立題依據(jù)
1.7.2 主要研究內(nèi)容
1.8 本課題創(chuàng)新點
第2章 實驗部分
2.1 實驗試劑
2.2 實驗儀器
2.3 材料合成表征儀器及方法
2.3.1 基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時間質(zhì)譜儀
2.3.2 核磁共振波譜儀
2.3.3 X射線光電子能譜儀
2.3.4 接觸角測量儀
2.3.5 原子力顯微鏡
2.3.6 橢偏儀
2.4 材料性能表征儀器及方法
2.4.1 酶標儀
2.4.2 共聚焦激光掃描顯微鏡
2.4.3 掃描電子顯微鏡
2.4.4 表面等離子共振
2.4.5 生長曲線
2.4.6 抑菌圈實驗
2.4.7 稀釋平板計數(shù)法
2.4.8 細胞毒性實驗(MTT法)
第3章 基于兒茶酚修飾的殼聚糖構(gòu)建含納米銀和殼聚糖的雙重抗菌表面及其性能研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 CACS的合成
3.2.2 將CACS沉積至基底表面
3.2.3 Ti-Ag NPs/CACS的制備
3.2.4 CACS的抗菌性能
3.2.5 Ti-Ag NPs/CACS的抗菌和抗生物膜性能
3.2.6 利用MTT法評價Ti-Ag NPs/CACS的細胞毒性
3.2.7 材料表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 材料表征結(jié)果討論
3.3.2 CACS抗菌性能
3.3.3 Ti-Ag NPs/CACS的抗菌性能(抑菌圈實驗)
3.3.4 Ti-Ag NPs/CACS的抗細菌粘附能力(稀釋涂板計數(shù)法)
3.3.5 Ti-Ag NPs/CACS的抗生物膜形成能力(活/死染色實驗)
3.3.6 利用MTT法評價Ti-Ag NPs/CACS的細胞毒性
3.4 本章小結(jié)
第4章 基于氨基修飾的單寧酸構(gòu)建任意表面附著的多功能涂層及其性能研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 Boc-amine TA的合成
4.2.2 TAA的合成
4.2.3 將TAA沉積至基底表面
4.2.4 Au-TAA-m PEG的制備
4.2.5 Au-TAA-m PEG的抗蛋白吸附能力
4.2.6 Au-TAA-biotin的制備
4.2.7 Au-TAA-biotin的特異性識別能力
4.2.8 Ti-TAA-Ag NPs的制備
4.2.9 Ti-TAA-Ag NPs抗菌和抗生物膜性能
4.2.10 材料表征
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 材料表征結(jié)果討論
4.3.2 Au-TAA-m PEG的抗蛋白吸附能力
4.3.3 Au-TAA-biotin的特異性識別能力
4.3.4 Ti-TAA-Ag NPs抗細菌粘附能力(SEM)
4.3.5 Ti-TAA-Ag NPs的抗細菌粘附能力(稀釋涂板計數(shù)法)
4.3.6 Ti-TAA-Ag NPs的抗生物膜形成能力(活/死染色實驗)
4.4 本章小結(jié)
第5章 全文總結(jié)
參考文獻
致謝
碩士在讀期間科研成果
本文編號:3796367
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 生物醫(yī)用材料
1.2.1 生物醫(yī)用材料的發(fā)展
1.2.2 生物醫(yī)用鈦合金
1.2.3 生物醫(yī)用鈦合金作為種植體存在的風險
1.3 生物醫(yī)用材料表面蛋白吸附
1.4 生物醫(yī)用材料表面細菌粘附和形成生物膜
1.4.1 表面粘附
1.4.2 形成生物膜
1.5 生物醫(yī)用材料表面抗菌抗污策略
1.5.1 抗粘附策略
1.5.2 殺菌策略
1.5.3 協(xié)同策略
1.6 表界面作用構(gòu)筑功能化涂層
1.6.1 傳統(tǒng)的表界面作用
1.6.2 海洋貽貝啟發(fā)的表界面作用
1.6.3 茶漬啟發(fā)的表界面作用
1.7 本課題主要研究內(nèi)容
1.7.1 立題依據(jù)
1.7.2 主要研究內(nèi)容
1.8 本課題創(chuàng)新點
第2章 實驗部分
2.1 實驗試劑
2.2 實驗儀器
2.3 材料合成表征儀器及方法
2.3.1 基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時間質(zhì)譜儀
2.3.2 核磁共振波譜儀
2.3.3 X射線光電子能譜儀
2.3.4 接觸角測量儀
2.3.5 原子力顯微鏡
2.3.6 橢偏儀
2.4 材料性能表征儀器及方法
2.4.1 酶標儀
2.4.2 共聚焦激光掃描顯微鏡
2.4.3 掃描電子顯微鏡
2.4.4 表面等離子共振
2.4.5 生長曲線
2.4.6 抑菌圈實驗
2.4.7 稀釋平板計數(shù)法
2.4.8 細胞毒性實驗(MTT法)
第3章 基于兒茶酚修飾的殼聚糖構(gòu)建含納米銀和殼聚糖的雙重抗菌表面及其性能研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 CACS的合成
3.2.2 將CACS沉積至基底表面
3.2.3 Ti-Ag NPs/CACS的制備
3.2.4 CACS的抗菌性能
3.2.5 Ti-Ag NPs/CACS的抗菌和抗生物膜性能
3.2.6 利用MTT法評價Ti-Ag NPs/CACS的細胞毒性
3.2.7 材料表征
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 材料表征結(jié)果討論
3.3.2 CACS抗菌性能
3.3.3 Ti-Ag NPs/CACS的抗菌性能(抑菌圈實驗)
3.3.4 Ti-Ag NPs/CACS的抗細菌粘附能力(稀釋涂板計數(shù)法)
3.3.5 Ti-Ag NPs/CACS的抗生物膜形成能力(活/死染色實驗)
3.3.6 利用MTT法評價Ti-Ag NPs/CACS的細胞毒性
3.4 本章小結(jié)
第4章 基于氨基修飾的單寧酸構(gòu)建任意表面附著的多功能涂層及其性能研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 Boc-amine TA的合成
4.2.2 TAA的合成
4.2.3 將TAA沉積至基底表面
4.2.4 Au-TAA-m PEG的制備
4.2.5 Au-TAA-m PEG的抗蛋白吸附能力
4.2.6 Au-TAA-biotin的制備
4.2.7 Au-TAA-biotin的特異性識別能力
4.2.8 Ti-TAA-Ag NPs的制備
4.2.9 Ti-TAA-Ag NPs抗菌和抗生物膜性能
4.2.10 材料表征
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 材料表征結(jié)果討論
4.3.2 Au-TAA-m PEG的抗蛋白吸附能力
4.3.3 Au-TAA-biotin的特異性識別能力
4.3.4 Ti-TAA-Ag NPs抗細菌粘附能力(SEM)
4.3.5 Ti-TAA-Ag NPs的抗細菌粘附能力(稀釋涂板計數(shù)法)
4.3.6 Ti-TAA-Ag NPs的抗生物膜形成能力(活/死染色實驗)
4.4 本章小結(jié)
第5章 全文總結(jié)
參考文獻
致謝
碩士在讀期間科研成果
本文編號:3796367
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