离子束辅助沉积TiN／Ag多层膜的抗菌性和抗腐蚀性

用离子束辅助沉积(IBAD)方法在医用不锈钢317L上制备TiN/Ag多层膜。用琼脂平板法测试了样品的抗菌率,测试菌种为革兰氏阴性大肠杆菌(E.coil)和革兰氏阳性金黄色葡萄球菌(S.aureus);用电化学腐蚀的方法检测了薄膜在Hank’s模拟体液中的耐腐蚀性能;通过X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射(XRD)和俄歇电子能谱(AES)分析研究了薄膜的结构特征和各元素的深度分布。研究结果表明:当多层膜TiN/Ag的调制周期为8 nm时(5 nm TiN+3 nm Ag),表现出很强的抗菌性,抗菌率达到99%以上;而且抗腐蚀性能比医用不锈钢317L有所提高,接近单层TiN薄膜。

TiN／Ag多层膜的生物相容性研究

使用离子束辅助沉积（IBAD）的方法，在医用不锈钢317L的基底上制备TiN／Ag多层膜．在TiN／Ag多层膜具有良好的抗茵性和抗腐蚀性的研究基础上，通过细胞毒性试验和溶血试验评价了TiN／Ag多层膜的生物相容性．试验结果表明：TiN／Ag多层膜样品的细胞毒性等级在0～1之间；溶血率〈5％，符合生物医学材料的标准．这些说明TIN／Ag多层膜不仅具有抗菌性和抗腐蚀性，而且具有良好的生物相容性．

注银热解碳的抗菌机理研究

使用革兰氏阳性菌——金黄色葡萄球菌,对注银热解碳的抗菌机理作了探讨分析.银离子的注入能量为70 keV,注入剂量分别为5×1014,1×1016,5×1017ion/cm2.用俄歇电子能谱(AES)和X射线光电子能谱(XPS)对样品表面进行了微观分析.结果表明:材料表面形成了富银层;对注银剂量相同的热解碳,直接接触的抗菌效果比其滤液的抗菌效果好.说明注银热解碳的抗菌作用是溶出的银离子和未溶出的材料表面络合状银离子的共同抗菌结果,且杀菌以银离子溶出为主.

注银碳基生物医学材料的抗菌机理研究

选用革兰氏阴性菌-大肠杆菌,采用平板菌落计数法对注银碳基生物医学材料样品直接接触和间接接触的抗菌效果进行对比.研究结果表明:注银后材料表面形成的富银层是材料抗菌性的主要原因.对注银剂量相同的样品,直接接触比其滤液的抗菌效果好,说明注银碳基材料的抗菌性是溶出的银离子和材料表面未溶出的络合状银离子共同作用的结果,且以银离子溶出杀菌为主.通过紫外光谱法探究银离子和细菌染色体DNA的相互作用机制,发现银离子与DNA之间存在静电和碱基作用,导致DNA分子天然构象遭到破坏,起到抗菌作用.