新型钛铜合金抗菌性能的实验研究

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目的:基于铜离子的抗菌性能,将Cu元素添加到纯钛中,获得具有抗菌性能的新型钛铜合金。通过体外实验研究新型含铜钛合金的抗菌性能,为纯钛种植体的抗菌改性提供理论指导。  方法:应用粉末烧结方法,将高纯钛粉和高纯度铜粉混合,制备含铜量依次为2wt%(Ti-2wt%Cu)、5wt%(Ti-5wt%Cu)和10wt%(Ti-10wt%Cu)钛合金,并以纯钛(cp-Ti)为对照组。分别应用牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis,Pg)、具核梭杆菌(Fusobacteriumnucleatum,Fn)为实验菌株,与上述材料经过48小时接触培养。通过平板菌落计数法测定该合金的抗菌率、DAPI荧光染色法检测各组材料对粘附菌量的影响以及扫描电镜(SEM)观察细菌菌落和表面结构的变化情况。  结果:抗菌率的测定:菌落计数法测定结果显示,Ti-2Cu、Ti-5Cu、Ti-10Cu对牙龈卟啉单胞菌的抗菌率依次为43.4%、81.9%和94.6%;具核梭杆菌依次为49.6%、78.6%和92.1%。钛铜合金的抗菌性能随着铜含量的增加而逐渐加强。  DAPI染色观察:与对照组cp-Ti相比,钛铜合金试件能有效抑制其表面牙龈卟啉单胞菌和具核梭杆菌的生长,随着铜含量的增加,试件表面粘附菌量逐渐减少。  扫描电镜观察:经过48小时的接触培养,cp-Ti试样菌落密集,且每个菌落体积庞大,菌落生长迅速。随着铜含量增加,菌落数量不断减少、体积不断减小。在Ti-10Cu试样上可较明显观察到细菌形态变异,偶有崩解。  结论:1、钛铜合金能有效抑制Pg和Fn的生长活性和粘附聚集,随着铜含量的增加,抗菌性能增强。2、Ti-10%Cu对Pg和Fn抗菌率达到90%以上,可报告为抗菌试样。
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