含铜奥氏体抗菌不锈钢抗菌性能和机理初步研究

考察了含铜奥氏体抗菌不锈钢的抗菌性能，并对其抗菌机理进行了初步探讨。方法：覆膜法测定杀菌率；透射电镜观察E．coli细胞形态；考马斯亮蓝法测定细胞漏出液中可溶性蛋白含量；琼脂糖凝胶电泳检测菌体基因组DNA考察抗菌不锈钢对DNA的剪切作用。结果：除产气肠杆菌外，奥氏体抗菌不锈钢对其它供试的16种常见微生物均显示较强的抗菌活性，具有广谱抗菌性．在作用9h时可将1×10^7cfu／ml的E．coli全部杀灭，对浓度≤1×10^7cfu／ml的E．coli液在24h内杀灭率达到99．5％。透射电镜结果显示，与奥氏体抗菌不锈钢作用后的E．coli细胞壁和细胞膜破裂，核区不明显；作用后的菌液中可溶性蛋白质含量增加；实验中未检测到有明显的菌体DNA断裂现象．结论：奥氏体抗菌不锈钢具较强的抗菌性能和广谱抗菌性。其作用机理可能为使菌体细胞壁和细胞膜因氧化而破裂，胞内可溶性蛋白漏出，最终导致菌死亡。     

含铜铁素体抗菌不锈钢的杀菌机理的初步研究

通过杀菌性能、蛋白质溶出、添加半胱氨酸等实验，并利用生物透射电镜技术，对含铜铁素体抗菌不锈钢对大肠杆菌的杀灭作用机理进行了初步研究。结果表明抗菌不锈钢对大肠杆菌的杀菌率达到99．99％。进一步的研究发现，大肠杆菌与抗菌不锈钢作用后，其细胞壁和细胞膜破裂，细胞膜脂质和含-SH等还原基团酶发生氧化，细胞内出现了明显的内含物溢出现象。随着与抗菌不锈钢作用时间的延长，细菌细胞内的蛋白质漏出量不断增加，最终致使细菌死亡。     

含Cu铁素体抗菌不锈钢的抗菌性能

含Cu铁素体抗菌不锈钢在抗菌热处理过程中析出ε-Cu相,具有抗菌功能.抗菌处理的条件影响析出相的数量和形貌,从而影响其抗菌特性.在时效温度较低时,抗菌析出相基本上呈球形,随着时效温度的升高,析出相逐渐变为长条形并与铁素体基体保持某种取向关系.在抗菌不锈钢抗菌过程的前期,抗菌性能表现为对细菌生长和繁殖的抑制,后期表现为对细菌的杀灭.     

抗菌不锈钢的研究进展

综述了抗菌不锈钢材料的抗菌机理、分类,对国内外研究现状进行了讨论,阐述了抗菌不锈钢目前需要解决的关键科学问题是抗菌相表层微观结构、高度弥散的抗菌相与基体组织性能的关系、抗菌相与细菌的吸附关系.提出抗菌不锈钢发挥抗菌性能、抗菌相与细菌活性中心的结构关联是解决问题的必然趋势,指出复合型与单一型抗菌材料的开发是该材料的研究方向.     

含Cu抗菌不锈钢的工艺与耐蚀性能

与普通0Cr17铁素体不锈钢和0Cr18Ni9奥氏体不锈钢相比，含铜铁素体和奥氏体抗菌不锈钢均具有良好的冷热加工性能和焊接性能．通过提高浇铸温度，抗菌不锈钢能保持良好的铸造性能．奥氏体抗菌不锈钢的抗应力腐蚀性能比0Cr18Ni9不锈钢有很大的提高，而铁素体抗菌不锈钢比0Cr17有明显的下降．与相应的普通不锈钢相比，两种类型抗菌不锈钢的耐点蚀性能均略有下降．     

铜对低碳马氏体抗菌不锈钢性能的影响

在低碳马氏体不锈钢中添加适量Cu,经过抗菌热处理,使不锈钢具有优良的抗菌特性。利用X射线衍射仪和恒电位仪分析了抗菌处理后相的分布和耐蚀性,并通过覆膜法测定其抗菌性。结果表明,随着Cu含量的增加,含铜马氏体不锈钢的硬度和抗菌性提高,维钝电流密度、致钝电流密度和致钝电压减小,更易于钝化。     

抗菌不锈钢材料及其发展现状

综述了各种抗菌不锈钢材料(包括加铜和加银的抗菌不锈钢、表面涂层抗菌不锈钢、抗菌复合不锈钢板)的抗菌机理、特点，应用和开发现状。在普通不锈钢内添加一定量的抗菌金属元素Cu，Ag，Zn等，控制铸造、锻压、轧制以及热处理过程，使抗菌金属元素在不锈钢基体内以一定的大小、形态，均匀弥散地析出，并保证析出相的体积百分比，在不降低普通不锈钢的力学性能和抗腐蚀性能的情况下，赋予其优异的抗菌性能。     

铜离子注入马氏体不锈钢的抗菌性能研究

Cu离子由MEVVA离子注入机引出注入2Cr13不锈钢,采用60keV的能量、(0.2～2.0)×1017ions/cm2剂量。计算了60keV能量下Cu离子的饱和注入量。研究了2Cr13不锈钢在铜离子注入后所具有的抗菌性能,分析了注入量对样品抗菌性能的影响。抗菌实验结果表明,注入量接近饱和注入量时,样品具有最佳的抗菌性能。     

17-4PH不锈钢的抗菌性能

研究了热处理工艺对17-4PH不锈钢抗菌性能的影响。结果表明,冷处理并在482℃时效能有效提高17-4PH不锈钢的抗菌性能和硬度,提高时效温度使17-4PH不锈钢的杀菌率增加,但是其硬度明显降低;时效时间增加,杀菌率提高,但是硬度略有降低。冷处理促进马氏体分解,位错密度增大,从而促进了富Cu相的析出。17-4PH不锈钢最优的抗菌热处理工艺制度为:1040℃固溶处理/0.5 h+液氮冷处理/0.5 h+482℃时效处理/6 h。     

不锈钢表面渗铜扩散复合处理合金层的抗菌性能研究

采用等离子表面合金化及辉光轰击热扩散复合处理技术在不锈钢表面进行了铜合金化处理. 利用薄膜密贴法对改性层的抗菌性能进行了测试. 通过扫描电子显微镜(SEM)、辉光放电光谱分析仪(GDOES)和X射线光电子能谱(XPS)等手段, 研究了铜合金层的微观组织、化学成分分布及抗菌前后表面铜的价态变化. 结果表明, 铜合金层对大肠杆菌(E. coli)和金黄色葡萄球菌(S. aureus)都展现了优良抗菌性能; 合金层表面铜约为5.7wt%, 合金层厚度约2.7 µm; 表面铜合金化不锈钢与菌液接触后, 不锈钢表面的铜元素以铜离子析出, 并且与试验菌种发生作用, 杀灭试验细菌.     

静电纺缓释抗菌纳米纤维的制备及抗菌性能研究

目的 解决天然抗菌剂精油封装到聚合物中的受控释放问题。方法 选用聚乙烯醇和纳米纤维素为主体材料，采用百里香精油为活性物质，通过静电纺丝技术制备纳米纤维。结果 采用质量比为3∶4的纳米纤维素水凝胶(质量分数1%)和聚乙烯醇水溶液(质量分数6%)，并加入质量分数为4%~10%的百里香精油制备纺丝液，在纺丝电压为16 kV、纺丝速率为0.8 mL/h、纺丝距离为11 cm、针头直径为0.7 mm的条件下制备了直径为100~150 nm的纳米纤维，并成功将百里香精油包埋在纳米纤维中。结论 所制备的纳米纤维可以达到百里香精油缓慢释放的效果，对大肠杆菌、金黄葡萄球菌、黑曲霉和橘青霉均有抑制作用。     

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.     

洋葱抑菌基质抑菌包装纸的制备及其性能研究

针对馒头在储藏过程中容易发霉腐败的问题,以聚乙烯醇(PVA)为树脂基体,用洋葱汁作为主要抗菌基质制备洋葱基质母液,涂布到牛皮纸上制成抑菌包装纸,通过对被包装的馒头的霉变状况进行观察,从而判断洋葱基质对馒头所产生的抗菌作用。实验研究了涂布抗菌液后对抑菌纸的拉伸强度、水蒸气透过系数、氧气透过量的影响。研究结果表明:在相同的条件下,使用洋葱基质抑菌包装纸的试样霉变时间晚于空白试样,同时随着洋葱基质质量分数的增加,抗菌效果呈现出上升的态势;而当洋葱基质质量分数达到一定程度后,洋葱基质质量分数的增加对抗菌作用的加强效果趋于饱和;涂布包装纸的水蒸气透过系数和氧气透过量较牛皮纸有所降低,拉伸强度有所增强。     

载银4A沸石抗菌剂的制备及其抗菌性能的研究

以4A沸石为载体, AgNO3溶液为反应液,通过离子交换法,制备载银沸石抗菌剂.探讨了制备工艺对沸石交换性能的影响;通过X射线衍射分析表征了样品的结构,并对其抗菌性能进行了测定.结果表明:交换液的浓度、反应温度、反应时间、pH值等对沸石的交换性能有较大的影响;交换液浓度为0.1mol/L、pH值为6-8为宜,从能耗角度考虑,室温为宜,但从反应时间考虑,应该选用加热;样品对大肠杆菌、沙门氏菌具有良好的抗菌性能.     

含Ag-Zn无机抗菌剂的Ca3(PO4)2涂层的抗菌性能

采用等离子喷涂方法在OCr18Ni9Ti不锈钢基体上制作分别含有不同含量Ag-zn无机抗菌剂的涂层.X射线衍射(XRD)测试分析表明:涂层中的Ag-Zn无机抗菌剂为ZnO2、Ag2O2和Ag2SO4;涂层对大肠杆菌ATCC 8099和金黄色葡萄球菌ATCC 6538的抗菌性能表明:含Ag-Zn无机抗菌剂的磷酸钙涂层具有优异的抗菌性能,随涂层中Ag-Zn无机抗菌剂含量的增加和涂层与细菌作用时间的延长,涂层的抗菌率提高.     

氨基功能化抗菌碳量子点的制备及抗菌性能研究

目的 以精胺、多巴胺为原材料合成氨基功能化抗菌碳量子点，为进一步将其应用于食源性致病菌消除领域提供参考。方法 利用精胺、多巴胺通过热解法合成精胺碳点、多巴胺碳点和精胺/多巴胺碳点（SPM–CDs、DA–CDs、SPM/DA–CDs），通过透射扫描电镜，X射线光电子能谱、红外光谱、Zeta电位、紫外光谱和荧光光谱对碳点进行表征，选取食源性致病菌金黄色葡萄球菌和大肠杆菌作为供试菌株，采用微量肉汤稀释法研究碳点及前体物的抗菌性能。结果 SPM–CDs、DA–CDs、SPM/DA–CDs的分散性好，平均粒径分别为（4.25±0.89）、（3.90±0.67）、（4.0±0.96）nm；在365 nm紫外灯照射下3种碳点均能发出荧光，表面都带有较高的正电荷并且含有C=C、C-O、O-H等化学键；抗菌实验表明，SPM/DA–CDs对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌抑制效果显著，最小抑菌质量浓度分别为0.25 mg/mL和0.5 mg/mL，而SPM–CDs、DA–CDs和前体物对2种菌的抑制效果较差；SEM结果表明碳点能造成细菌表面凹陷、破裂，从而导致细菌死亡。结论 本研究合成的氨基功能化抗菌碳点具有优异...     

Antibacterial Mechanism of Copper-bearing Antibacterial Stainless Steel against E.Coli

A preliminary study was made on the antibacterial mechanism of copper-bearing antibacterial stainless steels against E.coli through experiments of microbiology such as EDTA （ethylenediaminetetraacetic acid） complexing, DNA smearing and AFM （atomic force microscope） observation. It was measured that the antibacterial stainless steels showed excellent antibacterial functions with antibacterial rate to E.coli over 99.99%. The antibacterial rate was weak if the bacteria solution was complexed by EDTA, indicating that the copper ions play a dominant role in the antibacterial effect of the antibacterial stainless steels. The electrophoresis experiment did not show the phenomenon of DNA smearing for E.coli after contacting antibacterial stainless steels, which meant that DNA of E.coli was not obviously damaged. It was observed by AFM that the morphology of E.coli changed a lot after contacting antibacterial stainless steels, such as cell walls being seriously changed and lots of contents in the cells being leaked.     

Ag/SiO2抗菌材料的制备及抗菌性能研究

以甲基三乙氧基硅烷为疏水性前驱物,采用溶胶-凝胶法制备单质银掺杂的疏水性二氧化硅(Ag/SiO2)材料。通过XRD、紫外-可见光谱和红外光谱分析,对Ag/SiO2材料的物相和化学结构进行了表征,并研究了其对大肠杆菌和地表水样的抗菌性能。结果表明,Ag/SiO2材料中的银元素以单质形式存在,具有疏水性Si-CH3基团,单质银的掺杂对Ag/SiO2材料的化学结构影响不明显。随着银含量的增加,Ag/SiO2材料的抑菌性明显增强,银含量nAg=0.15时,其对大肠杆菌抑菌率达91.86%,对地表水样的抑菌率达92.38%,具有较好的抑菌广谱性。     

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.     

复合沸石抗菌材料及其抗菌性能的研究

本文利用离子交换法将沸石与具有抗菌性能的锌铜离子合成双组分抗菌沸石,研究了反应时间、温度、交换的金属溶液的浓度和沸石与金属离子溶液的固液比对抗菌剂载金属含量及抗菌性能的影响,同时也比较了单金属组分沸石与双金属沸石抗菌性能的差异。实验表明,制备锌铜双组分抗菌沸石的最佳工艺条件为：反应时间2h,温度90℃,沸石质量与金属离子溶液体积比1：10,锌铜含量相差最少则锌铜离子浓度比为1：1。