聚氯乙烯(PVC)基医用高分子材料的表面功能化修饰及抗菌性能研究
聚氯乙烯(PVC)常被应用于气管插管和中心静脉导管等植介入医疗器械表面，在使用过程中极易发生细菌感染，并威胁患者的生命安全。导致细菌感染的原因主要是PVC是一种惰性材料，不具备主动抗菌功能，因此在植入人体过程中细菌容易在其表面定植，严重时可在表面形成细菌生物被膜。为了解决植介入PVC基医用高分子材料表面引发的细菌感染问题，本论文提出了基于天然高分子及其衍生物负载噬菌体和天然多酚功能化修饰PVC表面构建抗菌涂层的新思路。 在本论文第二章，由于噬菌体无毒且特异性高的优点，可以有效靶向致病菌而对体内正常菌群没有影响，所以将其选为抗菌材料。壳聚糖具有良好的生物可降解性，其降解产物可被人体吸收。首先合成了四种不同季铵化度的壳聚糖季铵盐(QCS),通过水溶性筛选出QCS1-4,季铵化程度为89.98％,随后利用静电组装的方法负载噬菌体，将QCS1-4与噬菌体共同作用后,发现噬菌体活性下降远超过100倍以上。因发生细菌感染部位,细菌新陈代谢会分泌明胶酶，所以接着又选择明胶为响应性载体，采用乳化交联的方法制备明胶微球负载噬菌体。实验发现噬菌体最佳感染复数(MOI)为0.01,并在该MOI下具有99.99％的抗菌率。 因噬菌体容易失活，在应用中具有一定的局限性，本论文的第三章,采用具有抗菌、抗炎和抗氧化功能的表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)为抗菌材料，并分别利用明胶微球和明胶纳米颗粒负载EGCG,通过醛化海藻酸钠作为交联剂将微球或纳米颗粒修饰到PVC表面。通过粒度电位分析筛选出最佳纳米粒子GE46，EGCG负载率约为68％,XPS实验证明材料成功修饰到PVC表面，体外抗菌实验表明改性后的PVC表面对金黄色葡萄球菌具有99.99％的抗菌率，并且具有细菌酶响应性，安全性测试证明涂层具有很好的生物相容性，体内动物实验同样证明材料具有良好的抗菌效果。 本论文选用噬菌体和EGCG两种抗菌材料构建良好生物安全性的抗菌表面，能够按需给药，消除细菌感染，这为医疗器械抗菌表面的设计提供了新的策略。
聚氯乙烯;医用高分子材料;表面修饰;可降解特性;抗菌性能
北京化工大学
硕士
材料科学与工程
徐福建;丁小康
2023
中文
R318.08
2023-09-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）