提出一个负担得起的等离子器件用于聚合物表面修饰和微生物失活
William Chiappim1, Felipe Vicente de Paula Kodaira1, Gisele Fátima Soares de Castro2
1Laboratory of Plasmas and Applications, Department of Physics, School of Engineering and Sciences, São Paulo State University (UNESP), Guaratinguetá 12516-410, SP, Brazil.
Molecules (Basel, Switzerland)
|September 14, 2024
概括
本研究介绍了一种负担得起的3D打印等离子体设备,用于材料表面修饰和抗菌应用. 该设备有效地减少了表面上的微生物负载,同时保持了高细胞活力,提供了具有成本效益的解决方案.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 生物医学工程 生物医学工程
- 等离子体物理学的物理学
背景情况:
- 介电屏障放电 (DBD) 等离子体提供了多样化的表面修饰能力.
- 现有的等离子器件可能昂贵而复杂,限制了可访问性.
- 大气压等离子体在操作简单性和成本方面具有优势.
研究的目的:
- 开发和描述一个负担得起的3D打印平行板DBD等离子装置.
- 为了评估设备在聚乙烯表面修饰方面的有效性.
- 评估对常见病原体的抗微生物潜力及其对哺乳动物细胞活力的影响.
主要方法:
- 一个平行板DBD等离子装置是使用3D打印与金属网状电极设计的.
- 该装置由修改后的高压供电器供电,并使用大气空气来操作.
- 用X射线光电谱 (XPS) 分析处理过的聚乙烯的表面元素组成.
- 对Candida albicans和Staphylococcus aureus的抗菌疗效进行了测试.
- 为了确定生物相容性,评估了维罗细胞的活力.
主要成果:
- 15分钟的聚乙烯等离子处理导致氧气的结合 (大约约15分钟). 15%) 和碳含量下降 (至大约. 在80%的比例下,80%.
- 在暴露1到10分钟内,Candida albicans和Staphylococcus aureus的微生物负载减少了99%以上.
- 在经过测试的暴露时间中,维罗细胞活力仍然很高 (91-96%),表明良好的生物相容性.
结论:
- 开发的3D打印DBD等离子装置是材料表面修饰的经济实惠和有效工具.
- 该设备显示出针对相关病原体的显著抗微生物潜力.
- 它的高生物相容性和成本效益表明在感染控制和材料科学中具有广泛的适用性.


