硅橡胶的抗菌性改性方法
【技术领域】
[0001]本发明属于医用材料改性领域，具体涉及一种医用硅橡胶的抗菌性改性方法。
【背景技术】
[0002]硅橡胶因其具有良好的理化稳定性和生理惰性如疏水性、透气性、耐热性、耐氧化以及抗老化性等，体内长期植入，能耐受组织液腐蚀，不被机体代谢、吸收和降解，而被广泛应用于医疗领域。目前，硅橡胶材料广泛用于赝复体的制作及牙齿软衬材料，例如阻塞器、颁面赝复体、牙齿软衬底等，硅橡胶还可用作导尿管等。
[0003]硅橡胶作为一种生物材料，尤其是作为一种体内植入材料时，硅橡胶需要与人体内部组织接触，在医疗器械与人体组织的接触过程中，细菌容易通过各种途径入侵，引发感染。特别是在医院环境中，细菌通过医务人员的衣物、手套和医院中的物品的传播，容易引发感染，同时由于硅橡胶表面极强的疏水性，使其与生物组织的愈合较差，容易在组织与材料之间形成缝隙，这也增强了感染发生的可能性。相关文献报道美国每年有接近10万人死于此类感染，造成极大的损失。因此，医用硅橡胶的抗菌性能就显得尤为重要，且目前有关抗菌性硅橡胶材料的研宄也是材料学家和医学家非常关注的一个问题。
[0004]对于硅橡胶而言，通过对硅橡胶材料进行表面以及本体改性，使硅橡胶本身具有较高的抗菌性，使其在与人体组织接触时有效地杀灭细菌是目前采取的一种有效解决方案。
[0005]银离子具有高度活性，容易与给电子基团(如带有硫、氧和氮的基团)及带负电荷的基团(如磷酸根、卤素离子等)结合。通过与银离子的结合导致分子内部结构发生变化，从而使蛋白质酶变性，而大部分被银离子变性的酶提供细胞繁殖的能量，一旦微生物细胞繁殖的能量链断裂，微生物将很快死亡，且银离子对细胞毒性较小，在人体内难于积累，是一种广泛使用的抗菌剂，通过表面改性的方法将银离子覆盖到材料表面可以提高材料的抗菌性能。如何将银离子覆盖到材料表面进行表面改性，目前已知的方法有等离子体处理、接枝共聚和仿生涂层等方法。等离子体处理后，材料表面形成的极性基团容易翻转进入体相，改性效果会随时间逐渐衰退；等离子体聚合形成的薄膜，往往因内部应力而产生卷曲和破裂，或因与基体是非共价键结合而产生剥离。接枝共聚法通过化学反应，使聚合物表面活化，再引入特定基团，形成的表面基团不稳定且步骤繁锁；仿生涂层在不改变材料表面性质的基础上，通过喷涂、溅射等方法在其上覆盖一层具有生物活性的物质，也存在条件不易控制和步骤繁锁等问题。目前，还缺少一种行之有效且操作条件易控、操作步骤简单的硅橡胶抗菌性的改性方法。
【发明内容】
[0006]离子注入技术是金属、半导体材料改性常用的一种方法，本申请的发明人在试验研宄中，采用离子注入法将Ag离子注入硅橡胶中，所得到的硅橡胶采用国家标准检测后发现其不仅呈现出较好的抗菌性能，而且所得的硅橡胶的亲疏水性也具有明显的改变趋势，均向着亲水性转变，细胞实验证实，注入银离子的硅橡胶相比普通硅橡胶生物相容性也显者提尚。
[0007]因此，本发明的目的在于提供一种硅橡胶的抗菌性改性方法，该方法操作条件易控，操作步骤简单，所制得的硅橡胶具有较好的抗菌性能，并且其亲水性和生物相容性也显著得到改善。
[0008]为实现上述目的，本发明的技术方案为:
[0009]硅橡胶的抗菌性改性方法，将Ag离子采用离子注入法注入硅橡胶，得到抗菌性硅橡胶。
[0010]进一步，所述的娃橡胶的抗菌性改性方法，所述Ag离子注入剂量为5X 10151ns/cm2-50 X 10151ns/cm2。
[0011]优选的，所述Ag离子注入剂量为5X1015-20X10151ns/cm2。
[0012]更优选的，所述Ag离子注入剂量为20X 10151ns/cm2。
[0013]进一步，所述的硅橡胶的抗菌性改性方法，所述Ag离子的离子能量为lOkeV。
[0014]进一步，所述的硅橡胶的抗菌性改性方法，所述离子注入法注入的条件为:束流密度不大于ImA/cm2，残余气压不大于lX10_4Pa。
[0015]本发明还提供了由上述的改性方法得到的抗菌性硅橡胶。
[0016]本发明的有意效果:
[0017](I)本发明的硅橡胶的抗菌性改性方法，该方法操作条件易控，操作步骤简单，克服了现有表面改性技术中等离子体处理、接枝共聚、仿生涂层等存在的剥离、稳定相差、操作工艺繁琐等缺陷；(2)本发明的硅橡胶的抗菌性改性方法采用离子注入法，该方法能控制硅橡胶基材温度，不影响硅橡胶材料本体的性质，注入的银离子可在材料表面形成微图形结构，与基体之间不会发生剥落，且所得到的硅橡胶采用国家标准检测后发现其不仅呈现出较好的抗菌性能，而且所得的硅橡胶的亲疏水性也具有明显的改变趋势，均向着亲水性转变，细胞实验证实，注入银离子的硅橡胶相比普通硅橡胶生物相容性显著提高。
【附图说明】
[0018]图1实施例2中扫描电子显微镜检测结果图；
[0019]图2实施例3中原子力显微镜检测结果图；
[0020]图3实施例4中傅里叶红外光谱检测结果图；
[0021]图4实施例5中X光电子能谱检测结果图；
[0022]图5实施例6中亲疏水性检测结果图；
[0023]图6实施例7中Zeta电位检测结果图；
[0024]图7实施例8中抑菌效果(抑菌环)检测结果图；
[0025]图8实施例9中细菌粘附性检测结果图；
[0026]图9实施例9中细菌扫描电子显微镜检测结果图；
[0027]图10实施例10中各组硅橡胶的亲疏水性检测结果图；
[0028]图11实施例10中成骨细胞在各组硅橡胶上的细增殖情况检测结果图。
【具体实施方式】
[0029]所举实施例是为了更好地对本发明的内容进行说明，但并不是本发明的内容仅限于所举实施例。所以熟悉本领域的技术人员根据上述
【发明内容】
对实施方案进行非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
[0030]优选实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件进行。本发明所用的试验材料，如无特殊说明，均为市售购买产品。
[0031]实施例1硅橡胶的抗菌性改性
[0032]以医用硅橡胶为待处理材料，选用四组医用硅橡胶，分别标记为Agl-SR，Ag2_SR，Ag3-SR以及SR ;SR组是未注入离子的普通硅橡胶，其作为对照；Agl-SR，Ag2_SR以及Ag3_SR 组分别以离子剂量 5 X 10151ns/cm2、20 X 10151ns/cm2以及 50 X 10 151ns/cm2进行离子注入，所述Ag离子的离子能量为lOkeV，离子注入过程中设置参数束流密度不大于ImA/cm2,残余气压不大于I X 10_4Pa，处理完毕即得三组抗菌性硅橡胶。
[0033]实施例2抗菌性娃橡胶扫描电子显微镜检测结果
[0034]将实施例1制备的Agl-SR、Ag2-SR和Ag3_SR组抗菌性硅橡胶及SR对照组硅橡胶分别在扫描电子显微镜下观察分析，结果如图1所示，由图1可知，在10000倍放大倍数下，Agl-SR、Ag2-SR和Ag3-SR组抗菌性硅橡胶Ag离子注入后与对照组硅橡胶SR未见差异，说明Ag离子注入后，对材料表面结构的改变是更微观尺度上。
[0035]实施例3抗菌性硅橡胶原子力显微镜检测结果
[0036]将实施例1制备的Agl-SR、Ag2-SR和Ag3_SR组抗菌性硅橡胶及SR对照组硅橡胶分别进行原子力显微镜检测分析，结果如