硅橡膠的抗菌性改性方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于醫用材料改性領域，具體涉及一種醫用硅橡膠的抗菌性改性方法。
【背景技術】
[0002]硅橡膠因其具有良好的理化穩定性和生理惰性如疏水性、透氣性、耐熱性、耐氧化以及抗老化性等，體內長期植入，能耐受組織液腐蝕，不被機體代謝、吸收和降解，而被廣泛應用于醫療領域。目前，硅橡膠材料廣泛用于贗復體的制作及牙齒軟襯材料，例如阻塞器、頒面贗復體、牙齒軟襯底等，硅橡膠還可用作導尿管等。
[0003]硅橡膠作為一種生物材料，尤其是作為一種體內植入材料時，硅橡膠需要與人體內部組織接觸，在醫療器械與人體組織的接觸過程中，細菌容易通過各種途徑入侵，引發感染。特別是在醫院環境中，細菌通過醫務人員的衣物、手套和醫院中的物品的傳播，容易引發感染，同時由于硅橡膠表面極強的疏水性，使其與生物組織的愈合較差，容易在組織與材料之間形成縫隙，這也增強了感染發生的可能性。相關文獻報道美國每年有接近10萬人死于此類感染，造成極大的損失。因此，醫用硅橡膠的抗菌性能就顯得尤為重要，且目前有關抗菌性硅橡膠材料的研宄也是材料學家和醫學家非常關注的一個問題。
[0004]對于硅橡膠而言，通過對硅橡膠材料進行表面以及本體改性，使硅橡膠本身具有較高的抗菌性，使其在與人體組織接觸時有效地殺滅細菌是目前采取的一種有效解決方案。
[0005]銀離子具有高度活性，容易與給電子基團(如帶有硫、氧和氮的基團)及帶負電荷的基團(如磷酸根、鹵素離子等)結合。通過與銀離子的結合導致分子內部結構發生變化，從而使蛋白質酶變性，而大部分被銀離子變性的酶提供細胞繁殖的能量，一旦微生物細胞繁殖的能量鏈斷裂，微生物將很快死亡，且銀離子對細胞毒性較小，在人體內難于積累，是一種廣泛使用的抗菌劑，通過表面改性的方法將銀離子覆蓋到材料表面可以提高材料的抗菌性能。如何將銀離子覆蓋到材料表面進行表面改性，目前已知的方法有等離子體處理、接枝共聚和仿生涂層等方法。等離子體處理后，材料表面形成的極性基團容易翻轉進入體相，改性效果會隨時間逐漸衰退；等離子體聚合形成的薄膜，往往因內部應力而產生卷曲和破裂，或因與基體是非共價鍵結合而產生剝離。接枝共聚法通過化學反應，使聚合物表面活化，再引入特定基團，形成的表面基團不穩定且步驟繁鎖；仿生涂層在不改變材料表面性質的基礎上，通過噴涂、濺射等方法在其上覆蓋一層具有生物活性的物質，也存在條件不易控制和步驟繁鎖等問題。目前，還缺少一種行之有效且操作條件易控、操作步驟簡單的硅橡膠抗菌性的改性方法。
【發明內容】
[0006]離子注入技術是金屬、半導體材料改性常用的一種方法，本申請的發明人在試驗研宄中，采用離子注入法將Ag離子注入硅橡膠中，所得到的硅橡膠采用國家標準檢測后發現其不僅呈現出較好的抗菌性能，而且所得的硅橡膠的親疏水性也具有明顯的改變趨勢，均向著親水性轉變，細胞實驗證實，注入銀離子的硅橡膠相比普通硅橡膠生物相容性也顯者提尚。
[0007]因此，本發明的目的在于提供一種硅橡膠的抗菌性改性方法，該方法操作條件易控，操作步驟簡單，所制得的硅橡膠具有較好的抗菌性能，并且其親水性和生物相容性也顯著得到改善。
[0008]為實現上述目的，本發明的技術方案為:
[0009]硅橡膠的抗菌性改性方法，將Ag離子采用離子注入法注入硅橡膠，得到抗菌性硅橡膠。
[0010]進一步，所述的娃橡膠的抗菌性改性方法，所述Ag離子注入劑量為5X 10151ns/cm2-50 X 10151ns/cm2。
[0011]優選的，所述Ag離子注入劑量為5X1015-20X10151ns/cm2。
[0012]更優選的，所述Ag離子注入劑量為20X 10151ns/cm2。
[0013]進一步，所述的硅橡膠的抗菌性改性方法，所述Ag離子的離子能量為lOkeV。
[0014]進一步，所述的硅橡膠的抗菌性改性方法，所述離子注入法注入的條件為:束流密度不大于ImA/cm2，殘余氣壓不大于lX10_4Pa。
[0015]本發明還提供了由上述的改性方法得到的抗菌性硅橡膠。
[0016]本發明的有意效果:
[0017](I)本發明的硅橡膠的抗菌性改性方法，該方法操作條件易控，操作步驟簡單，克服了現有表面改性技術中等離子體處理、接枝共聚、仿生涂層等存在的剝離、穩定相差、操作工藝繁瑣等缺陷；(2)本發明的硅橡膠的抗菌性改性方法采用離子注入法，該方法能控制硅橡膠基材溫度，不影響硅橡膠材料本體的性質，注入的銀離子可在材料表面形成微圖形結構，與基體之間不會發生剝落，且所得到的硅橡膠采用國家標準檢測后發現其不僅呈現出較好的抗菌性能，而且所得的硅橡膠的親疏水性也具有明顯的改變趨勢，均向著親水性轉變，細胞實驗證實，注入銀離子的硅橡膠相比普通硅橡膠生物相容性顯著提高。
【附圖說明】
[0018]圖1實施例2中掃描電子顯微鏡檢測結果圖；
[0019]圖2實施例3中原子力顯微鏡檢測結果圖；
[0020]圖3實施例4中傅里葉紅外光譜檢測結果圖；
[0021]圖4實施例5中X光電子能譜檢測結果圖；
[0022]圖5實施例6中親疏水性檢測結果圖；
[0023]圖6實施例7中Zeta電位檢測結果圖；
[0024]圖7實施例8中抑菌效果(抑菌環)檢測結果圖；
[0025]圖8實施例9中細菌粘附性檢測結果圖；
[0026]圖9實施例9中細菌掃描電子顯微鏡檢測結果圖；
[0027]圖10實施例10中各組硅橡膠的親疏水性檢測結果圖；
[0028]圖11實施例10中成骨細胞在各組硅橡膠上的細增殖情況檢測結果圖。
【具體實施方式】
[0029]所舉實施例是為了更好地對本發明的內容進行說明，但并不是本發明的內容僅限于所舉實施例。所以熟悉本領域的技術人員根據上述
【發明內容】
對實施方案進行非本質的改進和調整，仍屬于本發明的保護范圍。為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合附圖和實施例對本發明作進一步描述。
[0030]優選實施例中未注明具體條件的實驗方法，通常按照常規條件，或按照制造廠商所建議的條件進行。本發明所用的試驗材料，如無特殊說明，均為市售購買產品。
[0031]實施例1硅橡膠的抗菌性改性
[0032]以醫用硅橡膠為待處理材料，選用四組醫用硅橡膠，分別標記為Agl-SR，Ag2_SR，Ag3-SR以及SR ;SR組是未注入離子的普通硅橡膠，其作為對照；Agl-SR，Ag2_SR以及Ag3_SR 組分別以離子劑量 5 X 10151ns/cm2、20 X 10151ns/cm2以及 50 X 10 151ns/cm2進行離子注入，所述Ag離子的離子能量為lOkeV，離子注入過程中設置參數束流密度不大于ImA/cm2,殘余氣壓不大于I X 10_4Pa，處理完畢即得三組抗菌性硅橡膠。
[0033]實施例2抗菌性娃橡膠掃描電子顯微鏡檢測結果
[0034]將實施例1制備的Agl-SR、Ag2-SR和Ag3_SR組抗菌性硅橡膠及SR對照組硅橡膠分別在掃描電子顯微鏡下觀察分析，結果如圖1所示，由圖1可知，在10000倍放大倍數下，Agl-SR、Ag2-SR和Ag3-SR組抗菌性硅橡膠Ag離子注入后與對照組硅橡膠SR未見差異，說明Ag離子注入后，對材料表面結構的改變是更微觀尺度上。
[0035]實施例3抗菌性硅橡膠原子力顯微鏡檢測結果
[0036]將實施例1制備的Agl-SR、Ag2-SR和Ag3_SR組抗菌性硅橡膠及SR對照組硅橡膠分別進行原子力顯微鏡檢測分析，結果如