开发一种入银的高缩化物涂层:用于生物医学应用的杀菌和抗病毒评估
Mario A Grisales1, Gilberto Bejarano Gaitan1, Daniela M Chimá1
1Centro de Investigación, Innovación y Desarrollo de Materiales─CIDEMAT, Universidad de Antioquia, Calle 67 No. 53-108, Medellín 050034, Colombia.
ACS applied bio materials
|April 1, 2025
概括
与银纳米颗粒合的高氧化涂层显示了在手术仪器上抗菌应用的潜力. 这些 (TiTaZrNbN) Agx涂层有效抑制了Pseudomonas aeruginosa,并显示出对SARS-CoV-2的一些杀毒活性.
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
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- AISI 420马氏体不钢对于手术仪器至关重要,但易受细菌和病毒殖民.
- 现有的化物涂层提供了一些抗菌的好处,但对使用银纳米颗粒的高化物涂层的研究是有限的.
- 银纳米颗粒以其抗菌性质而闻名,使其成为先进涂料有前途的剂.
研究的目的:
- 在AISI 420钢上合成和表征高 (TiTaZrNbN) Agx化物涂层.
- 研究涂料的微观结构,表面特性及其抗菌和抗病毒功效之间的关系.
- 评估这些新型涂料在减少与医疗器械相关的感染风险方面的潜力.
主要方法:
- 高性 (TiTaZrNbN) Agx化物涂层是通过在AISI 420不钢上使用磁铁喷涂来合成的.
- 通过调整对银目标 (50-110 W) 施加的功率来改变银含量,结果是15.426.8原子% Ag.
- 进行了微结构分析,测量了表面特性 (粗度,接触角度,表面能量),并进行了生物测试 (细菌抑制/粘附,病毒失活).
主要成果:
- 涂层表现出对化物矩阵和银颗粒的柱状生长,具有NaCl类型立方体结构.
- 增加的银含量导致更宽的柱子,增加的粗度,更大的粒径,增强的疏水性和减少的表面能量.
- 所有涂料都强烈抑制了*Pseudomonas aeruginosa*,仅在含银量最低的样本 (RN-50W) 中观察到粘合力较低.
- 没有观察到抑制金黄色葡萄球菌;所有涂层在粘附测试中都显示出高细菌定居.
- 在50W和90W的银色目标功率下生产的涂层显示,对SARS-CoV-2的平均杀毒效果为50%.
结论:
- 高性 (TiTaZrNbN) Agx涂层显示出抗菌应用的巨大潜力,特别是针对P. aeruginosa.
- 受银含量影响的疏水性和微观结构变化在观察到的生物活动中起作用.
- 虽然对*P. aeruginosa*有效,并且对SARS-CoV-2具有杀毒活性,但需要进一步开发以解决*S. aureus*殖民.
- 这些发现表明,开发用于手术和牙科仪器的先进抗微生物表面是一个有希望的途径.
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