氧化锌掺杂压电水凝胶的制备及其抗菌机理

氧化锌纳米颗粒（Zn O NPs）因其优异的压电特性在生物医学领域中得到广泛应用。通过对Zn O进行硅烷化改性使其表面接枝氨基,并将其掺杂在甲基丙烯酸酐化明胶、N,N-二甲基丙烯酰胺和α-甲基丙烯酸共聚交联的水凝胶中,通过傅里叶红外光谱（FTIR）、核磁共振氢谱（1HNMR）、扫描电镜（SEM）、流变学试验、电学表征、电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）及抗菌试验,对水凝胶的成分、形貌、力学性能、压电性能、Zn2+释放量和抗菌性能进行分析。研究结果表明,掺杂不同浓度的改性氧化锌（KH550-Zn O）后,水凝胶储存模量均高于损耗模量且维持在1.8～2.5 kPa;在5 N动态压力作用下,随着KH550-Zn O掺杂量的增加,材料产生的电压从1.7 mV上升到30.5 mV。此外,对压电水凝胶的抗菌机理进行初步探讨,当KH550-Zn O的掺杂量大于0.1%g/mL时,水凝胶对大肠杆菌的抗菌率达到98%以上,并证实了压电材料的压电性能可增强其抗菌性能。