论文部分内容阅读
高分子材料具有优异的物理化学性能,已广泛应用于医学领域,但由于医用高分子材料往往不具有抗感染性能,常常因细菌感染而带来诸多综合病症,给人类造成大量的损失。本论文结合等离子体、高分子材料和抗感染等三方面的知识,创新性地利用等离子体法制备抗感染医用高分子材料。分别选用聚乙烯（PE）和聚氯乙烯（PVC）两种高分子材料,采用等离子体接枝抗菌剂和等离子体注入抗菌剂两种方法改性其表面并获得了优异的抗感染性能,证明了等离子体制备抗感染医用高分子材料是一种行之有效的方法。系统地研究了不同参数条件下O2和H2O等离子体对PE和PVC表面物理化学特性的影响,深入地分析了O2和H2O等离子体改性机理。结果发现O2和H2O等离子体都能使PE和PVC表面产生大量含氧基团,高分子链发生了脱氢反应和脱氯反应,同时两等离子体改性对表面形貌的影响相对较小。通过比较各种改性参数后发现,O2等离子体改性比H2O等离子体改性更有利于提高表面含氧量和亲水性。利用等离子体接枝反应,在PE和PVC表面高分子链上接枝有机抗菌剂三氯生（triclosan）或布罗波尔（bronopol）,研究了抗菌剂的等离子体接枝情况以及试样表面物理化学特性,并详细地分析了接枝后试样表面与细菌之间的相互作用关系。结果表明Ar等离子体能有效地将抗菌剂接枝到PE和PVC表面高分子链上,接枝后试样表面对大肠杆菌（E. coli）和金黄色葡萄球菌（S. aureus）的抗菌率都高于90%,而且能有效地杀死其表面粘附的浓度高达105CFU/ml的E. coli和S. aureus。通过比较在不同的等离子体、抗菌剂和高分子材料条件下接枝后试样的物理化学特性以及抗菌性能,发现在-4kV、30min条件下Ar等离子体接枝triclosan的PE试样的抗菌率相对较高、抗菌持久性也相对较好。利用低能等离子体将金属抗菌剂Cu或Ag注入医用PE表面层,赋予其表面优异的抗菌性能,用O2、NH3和N2三种等离子体的协同注入来修饰表面高分子链,产生特性官能基团,从而有效地调节Cu或Ag的析出速率,并且系统地研究了Cu或Ag等离子体注入后表面元素的分布规律、物理化学状态以及抗菌性能,结果发现Cu或Ag在PE试样内部的高储存量和表面少量的沉积,能很好地给予试样即效、长久抗菌性能。比较三种气体等离子体协同注入后发现,N2等离子体协同注入能相对较好地调节Cu或Ag的析出速率,从而延长了抗菌作用时间。