在生物材料应用方面,细菌生物膜的形成是术后感染并发症发生的一个重要原因[24],而防止植入体对人体进行感染的,就是要阻止金属与聚合物植入体的表面在人体内形成细菌生物膜。为了达到预防感染的效果,可以通过对植入体进行物理化学表面改性来实现[25],如在生物植入体表面沉积抗菌薄膜,赋予植入体抗菌性能,不仅可以预防植入体在植入时引入病菌,甚至能够预防感染[26]。
Rogachev[14]等人通过电子束蒸发靶材得到活性气相产物,沉积制备了多种纳米聚合物基薄膜。其中活性气相产物指的是在真空中用热、激光或者电子束分散固体靶材形成的气相物质[27], Rogachev研究了环丙沙星、AgNO3+PLLA、AgNO3+PU等多种掺银聚合物复合薄膜,证明了薄膜的抗菌效果以及对细菌的耐药性。
1。7 本文研究内容
本实验采用低功率电子束蒸发法,分别将AgCl和AgNO3晶体与PLA粉末以质量比1:1与2:1混合研磨作为靶材,利用电子束分散靶材形成活性气相物质沉积在不同基底上,探究复合薄膜的成分、形貌与结构,评估其疏水性能与抗菌性能。主要内容为:以硅片、石英、拉夫桑、铜网、陶瓷为基底,使用低功率电子束蒸发法(EBD),以AgCl/PLA、AgNO3/PLA(质量比1:1、2:1)的粉末混合物为靶材,沉积了Ag/PLA聚合物复合薄膜。采用傅里叶-红外光谱(FT-IR)、紫外可见吸收光谱(UV-vis)分析样品的成分,通过透射电子显微镜(TEM)对铜网上样品进行形貌表征,用原子力显微镜(AFM)观察薄膜材料的表面粗糙度和表面形貌,并辅以接触角测试仪测试其疏水性能,再以大肠杆菌(ATCC25922)为测试菌种,测试薄膜的抗菌性能。
2 薄膜制备方法
2。1 物理合成法
物理气相沉积方法(PVD),是指通过物理方法,如蒸发、溅射,将固态原料变成气相,即气态或者等离子体,再运输到基底表面沉积成膜,或者与其他活性物质反应生成产物从而在基底上沉积。此方法需要在较低的气压环境下进行,且保证气相物质不与基底、衬底反应。PVD法主要分为蒸发、溅射两大类。
2。1。1 真空蒸发法
真空环境之下,给原料提供足够的能量和蒸汽压,使其在一定温度下蒸发为气相,气相物质遇到基底从而凝结成膜,这就是真空蒸发沉积薄膜的过程。这个过程包含了固相变为气相、气相向基底运动、从而在基底上凝结生长成膜等三个过程。
黄巍[28]等人通过真空蒸发法在不同基底上沉积不同含银量的薄膜,探究薄膜的抗菌性能,并经过对比实验证明,此抗菌薄膜的杀菌率高达99%,且能更好的保护食品的质量。
2。1。2 溅射法
在一定温度环境下,高能粒子撞击固体原料,原料中的原子在碰撞中得到充足的能量从表面逸出,这种原子从表面逸出的现象就叫做溅射。此方法实质上是撞击粒子和靶材之间进行能量传递。溅射沉积法更容易地蒸发金属靶材,故而其靶材可以是纯金属、合金等各种化合物。
Wu[29]等人通过磁控溅射法沉积不同Ag浓度的Ag/DLC薄膜,通过对比,发现当银质量分数为3。55%时,Ag纳米粒子的直径最小。王翠凤[30]等人通过射频溅射法用不同溅射功率沉积Ag/DLC薄膜,发现溅射功率增大,薄膜含银量增加,薄膜厚度和抗菌性增加。文献综述
2。1。3 离子镀法
离子镀法是一种将蒸发法与溅射法结合起来的薄膜沉积方法,通过电子束蒸发靶材提供气相物质,以基底为阴极、整个真空腔为阳极来组成类似溅射的系统,在沉积前与沉积过程中,用高能离子对基底以及薄膜表面可以进行溅射处理,改善表面性质。 等离子体相制备Ag/PLA聚合物复合薄膜及其抗菌性能研究(4):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_90584.html