抗菌不锈钢的开发与应用

虽然抗菌材料的研制和应用自古有之,但现代抗菌材料的大规模应用始于第二次世界大战期间,德国军穿着经抗菌整理加工的军服,减少了伤员的细菌感染。20世纪60年代以后,抗菌卫生织物开始在民用产品中推广,国外抗菌材料的应用在20世纪80年代进入了一个飞速发展阶段,我国科学家10年前就开始跟踪研究抗菌剂和抗菌防霉材料。日本的H新制钢利用铜在不锈钢中的抗菌性效果,开发出了具有抗菌性同时不降低其加工性的抗菌不锈钢。     

无机抗菌材料抗菌机理研究进展

无机材料作为抗菌剂进入人们的视野以来,其材料特性与抗菌机理不断得到研究.无机抗菌材料主要分为金属离子型(如Ag、Cu、Zn等)与金属氧化物光催化型(如TiO2、ZnO等),将其制备成纳米级材料后,其由于比表面积增大,可以更好地吸附于微生物,获得更好的抗菌效果.同时,相比于有机抗菌材料和天然抗菌材料,无机抗菌材料具有毒性低、稳定性高、耐久性好、不容易引起细菌耐药性的优点.然而,近些年对无机抗菌材料抗菌机理的提出与研究缺乏系统的分析和论证,大部分研究人员仅对某一金属型抗菌材料提出该种材料的抗菌机理.银系抗菌材料的抗菌机理是无机抗菌材料中研究较为深入的,一般认为银系抗菌材料释放出Ag+,Ag+吸附于细菌表面,然后击穿细胞膜进入细胞内部与细胞内容物发生反应,最后导致细菌失活.而金属氧化物光催化型(如TiO2)抗菌材料由于其较宽的光学带隙在光照的条件下可发生光催化反应,从而产生大量如·OH、·O2-一类的自由基,当这些自由基与细胞接触时,与细胞内有机物反应,导致细菌失活.本文归纳了各种无机材料的抗菌机理研究方式及内容,并对其进行了总结分析,根据抗菌活性物质和作用对象将抗菌机理分为三类:直接接触型、溶出-渗透型和催化氧化型.目前的研究表明,三种抗菌机理往往共同存在,相互交错,对其机理分析仍不透彻,因此建议从分子生物学和基因层面,比如细胞修复、蛋白质转换等方面揭示抗菌机理.     

浅谈抗菌薄膜包装材料化解食品安全危机(上)

食品抗菌包装膜可以说是人们密切关注健康与健康食品的环境下的必然产物,其研究价值非常高,是社会进入健康饮食的具有标志性的一个研究课题。针对抗菌薄膜材料对食品包装起着重要的作用,介绍了食品包装抗菌膜的类型和抗菌包装体系,分析了食品包装抗菌材料的作用机理,研究了食品抗菌包装薄膜的类型及制备方法,同时指出了食品包装抗菌技术的研发和应用。     

二氧化钛基光催化抗菌材料的研究进展

以二氧化钛为代表的光催化抗菌材料是目前具有重要研究价值与广阔开发前景的无机抗菌剂.评述了其抗菌机理、有效利用太阳光与黑暗条件下有效抗菌的材料改性制备技术等方面的研究进展,重点评述了近年来为提高其材料特性、增强其抗菌性能、拓展其使用范围的材料制备与改性研究的最新进展,以及面临的主要问题.在此基础上,提出了今后值得关注与研究的方向.     

新型无机抗菌材料的研究进展

介绍了具有无毒、抗菌功效持久等特点的无机抗菌剂的研究进展,主要介绍其抗菌机理、抗菌特点以及无机抗菌材料的应用领域与前景,提出了该类材料今后的研究和发展方向.     

抗菌材料发展和现状

简要介绍了抗菌材料的分类、抗菌原理及其应用,综述了抗菌不锈钢发展现状及其特点、抗菌原理和应用情况,并对抗菌材料研究进行了展望.     

壳聚糖季铵盐抗菌剂的研究进展

壳聚糖是自然界中唯一存在的碱性多糖,具有生物可降解性、生物相容性、安全性和抗菌性等优良性能,由于壳聚糖所具有的抗菌性能,其在伤口缝合、处理植物种子、消毒剂、洗手液等方面获得了广泛的应用.季铵盐型壳聚糖衍生物材料是提高壳聚糖抗菌性的重要方向之一,也是抗菌材料研究的热点领域.本文综述了国内外有关壳聚糖季铵盐的不同制备方法,...     

纳米抗菌材料的分类、制备、抗菌机理及其应用

全面阐述了纳米抗菌材料的分类、制备方法及其抗菌机理,介绍了纳米抗菌材料在建材、陶瓷洁具、纺织品、日用塑料等领域的应用。本文的工作对相关工作者了解纳米抗菌材料的制备、抗菌性能与应用前景具有实际的参考价值。     

高孔率网状Cu+CeO_2/Cu抗菌材料的制备及其抗菌性能

以泡沫海绵为基体材料,通过电镀的方法制备了高孔率网状Cu+CeO2/Cu抗菌材料,研究了制备条件并测定了其孔隙率和比表面积,评价了其抗菌性能.结果表明,网状Cu+CeO2/Cu抗菌材料的孔隙率高达95%以上,其比表面积约为31.4m2/cm3,对于大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌3种菌种均具有良好的抗菌性能.     

抗菌不锈钢的抗菌原理、常规加工与增材制造

各类公共卫生事件频发,催生了各类抗菌产品研发和应用.抗菌材料按原料来源分类包括无机抗菌材料、有机抗菌材料、天然抗菌材料和合成抗菌材料.不锈钢作为运用最广泛的无机金属材料之一,在抗菌材料的应用方面已取得阶段性进展.不锈钢获得抗菌性能的常规加工方法有两种,即表面改性和合金化处理.然而,表面型抗菌不锈钢经磨蚀后极易丧失抗菌效果,合金型抗菌不锈钢中抗菌离子利用率较低,这些都导致不锈钢的抗菌效果不理想.因此,研究者们除研究不同抗菌元素的抗菌机理外,还从提高抗菌不锈钢耐久性和抗菌效率方面进行了不同制备工艺的探索,扩大了抗菌不锈钢的使用范围.近年来,研究者们开发了多种抗菌不锈钢的制备工艺以提高其使用寿命和抗菌性能.通过沉积法、渗透法和喷涂法等方式将抗菌元素被添加到不锈钢表面,可使抗菌层厚度增加,抗菌效果更稳定;适量抗菌金属元素被添加到不锈钢中,经抗菌处理后这些抗菌金属元素能够不断地向介质中释放抗菌金属离子,使不锈钢的抗菌率大幅提高.此外,为了满足抗菌不锈钢在生物医学领域的使用需求,常在其表面引入羟基磷灰石、聚(L-丙交酯-己内酯)等生物相容性良好的物质,或采用先进的制备工艺控制有害金属离子的释放浓度,以实现抗菌性能和生物相容性的有机结合.本文综述了近10年国内外各种抗菌不锈钢的研究现状.介绍了表面改性抗菌不锈钢和合金型抗菌不锈钢的抗菌原理、特点与制造方法.此外,针对常规制造法存在制备周期较长、材料耗损较多、环境污染较严重等问题,本文结合增材制造技术的优势,试图寻找一种新型的抗菌不锈钢制备工艺,以其个性化定制、耗时短、精密加工等优势弥补上述缺点,并且介绍了增材制造抗菌材料在医疗卫生领域中的应用.     

纤维素基可降解抑菌食品包装材料的研究及应用进展

目的 对纤维素在抑菌食品包装领域的研究进行综述,分析纤维素在抑菌材料中的作用和抑菌效果.方法 归纳近几年国内外基于纤维素、纤维素衍生物以及纳米纤维素的抑菌包装材料的制备方法和抑菌效果,对纤维素基可降解抑菌食品包装的发展方向提出展望.结果 天然高分子纤维素具有优异的生物兼容性、可降解性、可再生性、无毒性等特点,已成为开发现代食品包装材料的重要资源;制备的纤维素基食品包装材料具有优异的力学性能和显著的抑菌效果,且降低了传统化石包装材料有害物质对食品安全的潜在影响.结论 纤维素基食品包装材料有望取代化石包装材料,最大程度地保障食品质量与安全,是现代食品包装产业的发展方向,具有较大前景.     

金属有机框架材料载体系统在食品抗菌包装中的应用

目的 综述金属有机框架材料(Metal-organic frameworks,MOFs)作为载体系统在食品抗菌包装领域的研究现状和应用进展,以期为MOFs类抗菌包装材料的研发和应用提供参考。方法 介绍MOFs的基本概念及分类,概述MOFs的制备方法(加热法、机械法和电化学法等),总结归纳近年来MOFs作为载体系统在无机抗菌剂、有机抗菌剂和天然抗菌剂领域的应用,并讨论MOFs作为载体系统的机遇和挑战。结论 MOFs作为一种有机与无机相结合的多孔性复合材料,不仅可有效封装抗菌剂,实现缓释和控释,且将MOFs复合材料作为高分子填料可提高其抗菌性能、力学性能和抗紫外线性能等,因此在制备高效、安全的食品抗菌包装方面具有巨大潜力。     

纳米银的合成及其抗菌应用研究进展

病原微生物严重威胁着人类的健康安全,纳米银作为一种新型抗菌材料,其制备与应用已成为纳米材料领域的研究热点。本文综述了纳米银的主要合成方法,包括多糖法、Tollens试剂法、辐射法、生物法和多金属氧酸盐法等,具有原料广泛、反应温和、成本低廉和环境友好等优点。基于纳米银的优异抗菌性能,总结了纳米银的抗菌机理及其抗菌应用,并展望了纳米银在抗菌涂料、抗菌包装等领域的发展前景。     

离子型无机抗菌材料研究进展

抗生素的广泛使用,导致了大量耐药菌的产生.离子型无机抗菌材料(IAM)具有高效、广谱抗菌性能,细菌不易产生耐药性,使用安全等优点,引起了人们的极大关注.就IAM结构、性质,抗菌机理及抗菌效果进行综述,并展望了其发展前景,提出了今后需进一步研究的问题.     

生物基可降解聚合物食品包装材料发展及应用综述

目的 介绍生物基聚合物包装的研究进展，总结生物基聚合物包装材料的功能化。方法 综述目前生物基聚合物包装材料来源的分类，列举天然生物基聚合物、微生物合成的生物基聚合物和化学合成的生物基聚合物在食品包装方面的研究进展，总结生物基聚合物包装材料的功能化方向(抗菌、抗氧化、pH响应、光热响应等)。结论 生物基聚合物食品包装在绿色食品包装领域有较好的应用潜力。     

食品保鲜膜的改性及其研究进展

目的 讨论改善可食性保鲜膜、人工合成高分子聚合物薄膜以及可降解保鲜膜的理化性能和提高抗菌性能的改性方法,旨在为食品保鲜膜的改性提供方法指导.方法 采用添加无机微纳米材料、天然抗菌剂或将多种抗菌物质聚合等方法研究食品保鲜膜的理化性能及其抗菌性能.结果 添加无机微纳米材料改善食品保鲜膜的理化性能,提高其抗菌性能的研究思路和方法已较为成熟,其中采用原位合成纳米材料技术改性食品保鲜膜的效果较好,但食品保鲜膜的抗菌机理研究有待进一步深入.结论 微纳米及生物抗菌剂复合技术在食品保鲜膜改性中的应用具有良好的发展前景,可为安全长效的新型食品保鲜材料的开发提供理论支持.     

无机抗菌剂的研究进展

介绍了国内外无机抗菌剂的研究发展现状，重点讨论了各种无机抗菌剂的结构特点以及抗菌机理，阐述了无机抗菌剂在现实生活中纤维制品、塑料、涂料、卫生陶瓷等方面的应用，最后指出了无机抗菌剂存在的问题，预计了将来的一些发展趋势。     

醋酸洗必泰-二氧化硅杂化抗菌材料的制备及性能

以正硅酸乙酯、醋酸洗必泰为原料,利用氨催化共凝胶法制备醋酸洗必泰-二氧化硅杂化抗菌材料,采用低温氮吸附、扫描电镜、傅里叶红外光谱等方法表征样品的比表面积、颗粒形貌、表面元素组成和表面基团,通过抑菌圈检测表征样品对金色葡萄球菌的抑制能力及材料的耐热稳定性。结果表明,制备的醋酸洗必泰-二氧化硅杂化抗菌材料中醋酸洗必泰和二氧化硅高度均匀分散,材料具有较好的耐热性能,而且在空气中200℃下热处理30 min仍可有效保持其抗菌能力;制备的杂化材料对金色葡萄球菌具有明显的溶出抗菌性能,可尝试作为耐热型抗菌添加剂应用于需要热加工的高聚物中。     

有机极化聚合物材料及电光调制器件

有机极化聚合物材料是一类新型的功能高分子材料，在光电子及集成光学方面具有诱人的应用前景，其电光调制器件已接近实用化，本文综述了有机极化聚合物材料，极化聚合物体系及电光调制器件的研究进展，并指出它们存在的问题和发展方向。