【正文】 化。本課題主要采用兩種途徑在鈦表面進(jìn)行抗菌劑的引入，即在陽極氧化產(chǎn)生納米結(jié)構(gòu)時(shí)就把抗菌劑Ag引入到鈦的表面的一步法載銀，和首先采用陽極氧化方法在鈦表面制備納米結(jié)構(gòu)，然后再用電化學(xué)沉積法把AgNO3溶液中的Ag引入到鈦片上的兩步法載銀。鈦、不銹鋼等金屬材料是目前應(yīng)用較廣的骨植入材料，然而這些金屬骨植入材料與器件普遍不具有抗菌性。它不僅會延長傷口的愈合時(shí)間，損害植入體的使用效果，并且嚴(yán)重時(shí)還可造成肢體傷殘與功能障礙，甚至危及到人的生命，為了有效預(yù)防和治療術(shù)后感染，保證植入體的正常使用，對抗菌植入體的研究應(yīng)予以重視。為了保護(hù)人體健康，提高生活的品質(zhì)，維護(hù)和改善生活以及工作的環(huán)境，研究和開發(fā)新型、高效、環(huán)保、無毒副作用和具有優(yōu)異持久性并且經(jīng)濟(jì)實(shí)用的抗菌劑和抗菌材料將成為時(shí)代所需和當(dāng)前研究人員的重要課題之一[4]。[5]抗菌材料一般分為：無機(jī)抗菌劑，有機(jī)抗菌劑，天然抗菌劑，全材料抗菌和納米抗菌材料。銀離子類抗菌劑做為最常用的抗菌劑，其為白色細(xì)粉末狀，耐熱溫度可以高達(dá)1300℃以上。2. 有機(jī)抗菌劑有機(jī)抗菌劑的主要品種有香草醛或乙基香草醛類化合物，常用于聚乙烯類食品包裝膜中，起到抗菌作用。3. 天然抗菌劑天然抗菌劑主要是指從天然植物中提取的，例如蓖麻油、山葵、甲殼素、芥末等，使用簡便，但是抗菌作用有限，耐熱性較差，殺菌率低，不能廣譜長效使用且數(shù)量很少。由于它具有防霉、防腐、除臭、殺菌、預(yù)防疾病、美化環(huán)境等一系列重要功能。把金屬銀離子的抗菌效果和納米二氧化鈦的光催化抗菌性能相結(jié)合所形成的載銀二氧化鈦抗菌材料,具有無毒、高效抗菌和無污染等特點(diǎn)。蒙古族人使用銀制餐具盛裝羊奶用以保鮮?，F(xiàn)代抗菌材料的研發(fā)始于20世紀(jì)80年代初期，而在抗菌材料的研究中日本國處于領(lǐng)先地位，日本在20世紀(jì)80年代開始進(jìn)行抗菌材料的研究，尤其是銀系無機(jī)抗菌劑及其在各種材料中的應(yīng)用。日本大同特殊公司[14]將重金屬離子抗菌和光觸媒抗菌結(jié)合起來，開發(fā)了含銀金屬微粒附著于納米級光觸媒二氧化鈦粉末上的復(fù)合材料，它具有銀離子和光觸媒抗菌的雙重效果，這種超細(xì)粉末比表面積很大，光觸媒特效特別大，這種復(fù)合結(jié)構(gòu)材料適用范圍廣。1998年日本的抗菌材料的銷售額就達(dá)到了208億日元，所有抗菌材料的銷售額高達(dá)6000多億元，另外歐洲和美國的抗菌材料的研究雖比不上日本，但發(fā)展也取得了巨大的成就，我國的抗菌材料的研發(fā)和應(yīng)用比發(fā)達(dá)國家晚，且在技術(shù)方面與發(fā)達(dá)國家相比還有很大的差距，據(jù)有關(guān)資料顯示如果以2001年為準(zhǔn)，如果以100作為日本抗菌材料的份額，那么歐洲則為5，美國為1，[16]，在20世紀(jì)90年代中期以前，我國的抗菌材料只是集中在涂料防腐等極少數(shù)領(lǐng)域，其他應(yīng)用領(lǐng)域幾乎全是空白。今后要加大生物體用抗菌材料的研發(fā)力度，因?yàn)橹踩肴斯ぜ袤w后，植入體周圍組織會有伴生感染的危險(xiǎn)。鈦、不銹鋼等材料做為骨科的植入材料本身并不具有抗菌性，在骨組織修復(fù)和替換時(shí)容易引起術(shù)后感染，會給患者的生活和身體健康帶來較大的影響，因此本文通過在鈦表面植入像銀這樣的抗菌劑通過局部藥物緩釋預(yù)防和治療術(shù)后骨組織感染，保證植入體的正常使用，具有很好的實(shí)用和研究意義。水熱法一般分為水熱沉淀、水熱晶化、水熱氧化、水熱合成、水熱還原、水熱分解等幾類，其中水熱合成法是一些氫氧化物在高溫高壓下水中的溶解度大于相應(yīng)的氧化物溶解度，所以氫氧化物溶于水中的同時(shí)析出氧化物。研究表明，利用微波水熱合成法可以獲得較為理想的TiO2 納米管。目前通過使用微波法來制備TiO2納米管的報(bào)道并不多，其合成機(jī)理也不是很清楚。這種方法制得的納米管的管徑會受到PAA模板孔徑的限制。模板法雖然可以大量制備形貌和規(guī)則可控的納米管材料，但是模板法得到的納米管的內(nèi)徑一般都較大，模板與生成物的分離比較困難，并且制造工藝復(fù)雜，重現(xiàn)性也比較差。相比之下，正是由于陽極氧化有這些優(yōu)點(diǎn)，所以我們在本次課題設(shè)計(jì)中選取了陽極氧化來制備二氧化鈦納米管。鈦表面的鈍化金屬膜(Ti一0膜)在電場及氟離子的腐蝕作用下是會溶解的，而圍繞著某一個(gè)平均值進(jìn)行無規(guī)則振蕩的陽極氧化電流會使得材料表面腐蝕出現(xiàn)小孔。然后在Ti4+與介質(zhì)中的含氧離子快速的相互作用下，會在 Ti 表面形成致密的 TiO2薄膜(反應(yīng)式())。 [28]隨著微孔的加深，孔和孔之間的區(qū)域電荷密度會增加，促進(jìn)了該區(qū)域氧化物的生長與溶解，于是在孔與孔之間形成了小空腔。通過陽極氧化法制備了縱向垂直，高度有序的二氧化鈦納米管陣列。TiO2納米管陣列的制備主要采用低電壓下(10~25 V)高純金屬鈦片在含有氟離子的電解液中陽極氧化的方法制得。 （1）接觸反映學(xué)說銀是應(yīng)用最早最成熟的一種廣譜無機(jī)抗菌材料，并且安全無毒，十分適合于制備抗菌材料。 [34]因?yàn)殂y對液體中的微生物具有吸附作用，銀吸附微生物后，微生物中起呼吸作用的酶就失去功效，從而致使微生物迅速死亡。如果在材料中加入銀系抗菌劑，由于抗菌劑中的銀離子不夠穩(wěn)定，特別是遇到光照的時(shí)候，銀離子會很容易發(fā)生氧化還原反應(yīng)，引起材料顏色變黃變黑，改變了產(chǎn)品的面貌從而降低了產(chǎn)品的商業(yè)價(jià)值，此外，如果在包裝塑料袋中加入銀系抗菌劑，當(dāng)有太多銀離子溶出時(shí)就會對人體產(chǎn)生不利影響。分析實(shí)驗(yàn)工藝對抗菌劑引入量的影響，并考察抗菌劑的緩釋情況。本實(shí)驗(yàn)中通過原子吸收光譜來得出銀離子緩釋的JPG圖像，通過對圖像的分析來得出銀離子緩釋時(shí)間的長短。）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求：同一結(jié)構(gòu)下，不同電壓，不同時(shí)間對載銀的影響。調(diào)節(jié)不同電壓進(jìn)行陽極氧化。本實(shí)驗(yàn)是通過MTT法來檢測細(xì)胞數(shù)目的并通過鈦片上細(xì)胞生長情況的SEM圖像來判斷鈦片的生物相容性。它的檢測原理是活細(xì)胞線粒體中的琥珀酸脫氫酶能讓外源性MTT還原成水不溶性的藍(lán)紫色結(jié)晶甲瓚（Formazan），并且其會沉積在細(xì)胞里，但是死亡的細(xì)胞是沒有這個(gè)功能的，二甲基亞砜（DMSO）能夠溶解細(xì)胞中的甲瓚，用酶聯(lián)免疫檢測儀在波長為490nm的地方來測定其光吸收值，這可以間接地反應(yīng)活細(xì)胞數(shù)目。（2）MTT法的實(shí)驗(yàn)步驟：用含有10％胎小牛血清的培養(yǎng)液配成單個(gè)細(xì)胞懸液，每孔以100010000個(gè)細(xì)胞的數(shù)量接種到96孔板，每孔體積為200ul.：相同培養(yǎng)條件下，培養(yǎng)4天（可根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康呐c要求來決定培養(yǎng)的時(shí)間）。ababaTiO2納米管陣列作為一種新型的納米TiO2材料,由于其具有獨(dú)特的陣列結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的性能,從而引起了人們的極大關(guān)注。圖42為10v/h下放大不同倍數(shù)的納米管。電化學(xué)沉積法可以在溫和的條件下,直接從硝酸銀水溶液中吸附銀離子，獲得生物性能優(yōu)良的載銀膜層。從圖像分析可知一步法中的10v/h情況下載銀方案是不符合實(shí)驗(yàn)結(jié)果要求的。abcdfeef圖46 EDS圖像是定性分析載上銀與否，圖a 為5v5min的EDS圖像，圖b為5v1min的EDS圖像，圖c為3v5min的EDS圖像， 圖d為3v1min的EDS圖像ggh圖47不同電壓不同時(shí)間下所載銀后鈦片表面形貌的SEM圖像，圖e為3v5minSEM圖像，圖f為5v5minSEM圖像，圖g為5v1minSEM圖像，圖h為3v1minSEM圖像并且通過圖48中的（a—d）與（ef）的對比來看，在不同電壓下載完銀后的納米管與沒加載銀的納米管形貌結(jié)構(gòu)幾乎沒有改變，這就是說載完銀后納米管結(jié)構(gòu)和性質(zhì)沒有改變。圖49銀離子緩釋JPG圖像天數(shù) 銀離子緩釋量1 37 11 15 22表410銀離子緩釋量表從表中可以看出在第7天到第11天與第11天到第15天這兩個(gè)階段，銀離子緩釋都達(dá)到了4μg/ml以上，但從第15天到第22天時(shí)間比前兩個(gè)時(shí)間段長。并通過圖標(biāo)412可以看出載銀鈦片和沒有載銀的鈦片上細(xì)胞生長數(shù)目相差不大。但細(xì)胞的增長數(shù)目兩者幾乎相差不大。4. 載完銀后的鈦片可以生長上細(xì)胞，通過MTT法檢測載銀前后細(xì)胞數(shù)相差不大，說明載銀后鈦片的生物相容性并沒受到影響。Creation of novelhelical ribbon and Double layerednanotube TiO2 structures using anorganogel template。是您讓我懂得了作為一個(gè)科學(xué)工作者應(yīng)該具備的嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)作風(fēng)，您淵博的學(xué)識和忘我的敬業(yè)精神令我深感欽佩。師兄的勤勉嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度與工作精神一直在鼓舞著我，鞭策著我，使我不敢有絲毫