[發(fā)明專(zhuān)利]一種由光激發(fā)的磷酸銀/氧化石墨烯復(fù)合抗菌涂層的制備方法及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710858562.3
• 申請(qǐng)日: 2017-09-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107760069B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳水林;謝顯洲;劉想梅;崔振鐸;楊賢金
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 湖北大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C09D1/00
• 分類(lèi)號(hào): C09D1/00;C09D5/14;A01N59/26;A01N25/08;A01P3/00;A01P1/00
• 代理公司: 武漢河山金堂專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 42212
• 代理人: 胡清堂

本發(fā)明提供了一種由光激發(fā)不同尺寸的磷酸銀/氧化石墨烯復(fù)合抗菌涂層的制備方法，步驟為先在將氧化石墨烯與硝酸銀混合，使銀離子吸附在氧化石墨烯表面，然后向溶液中滴加磷酸氫二鈉，從而形成氧化石墨烯/磷酸銀復(fù)合材料，最后將復(fù)合材料接枝到基底表面。所述方法通過(guò)控制銀離子濃度和磷酸氫二鈉的滴加速度等控制制得的磷酸銀的尺寸，磷酸銀本身具有優(yōu)異的光動(dòng)力性能，而其粒子大小將會(huì)影響光動(dòng)力的強(qiáng)弱，同時(shí)氧化石墨烯由于具有大的比表面積，快速轉(zhuǎn)移電子等能力可以有利于磷酸銀的分布，同時(shí)促進(jìn)其光動(dòng)力性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料科學(xué)與納米材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種由光激發(fā)不同尺寸的磷酸銀/氧化石墨烯復(fù)合抗菌涂層的制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

生物醫(yī)用材料是用來(lái)對(duì)生物體進(jìn)行診斷、治療、修復(fù)或替換其病損組織、器官或增進(jìn)其功能，且對(duì)生物體組織不會(huì)產(chǎn)生不良影響的材料。它是研究人工器官和醫(yī)療器械的基礎(chǔ)，已成為當(dāng)代材料學(xué)科的重要分支。醫(yī)用鈦金屬耐蝕性能優(yōu)異，彈性模量接近于自然骨，生物相容性?xún)?yōu)良，目前常用于制造植入人體內(nèi)的醫(yī)療器件、假體或人工器官和輔助治療設(shè)備。但是由植入體所引起的細(xì)菌感染給病人帶來(lái)巨大的傷害,一旦發(fā)生不僅會(huì)帶來(lái)更多的痛苦和經(jīng)濟(jì)損失,甚至還會(huì)使人截肢或死亡。

為了減少細(xì)菌感染同時(shí)又不影響植入體的功能，我們對(duì)植入體進(jìn)行改性，使其能細(xì)菌感染之后能夠在短時(shí)間內(nèi)消滅感染的細(xì)菌，同時(shí)還細(xì)胞并沒(méi)有什么影響。為此我們使用可穿透肌膚的紅外光作為誘發(fā)因素激發(fā)涂層的抗菌性。

磷酸銀具有較好的光催化性能，可以在可見(jiàn)光照射下產(chǎn)生活性氧，用于快速殺滅細(xì)菌，同時(shí)其本身作為一種微溶于水的物質(zhì)可以在生物體內(nèi)緩慢釋放銀離子，通過(guò)銀離子的抗菌性能可以使涂層保持一個(gè)長(zhǎng)期有效的抗菌性。而磷酸銀納米粒子的尺寸將會(huì)影響銀離子的釋放以及活性氧的產(chǎn)生速率，從而影響抗菌性能。同時(shí)單獨(dú)的納米磷酸銀很容易團(tuán)聚形成大顆粒的磷酸銀，從而降低抗菌活性，因此我們需要支撐材料用于磷酸銀的負(fù)載。

氧化石墨烯作為石墨烯的衍生材料具有高的機(jī)械強(qiáng)度、大的表面積和優(yōu)良的生物相容性已被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)，如支架基質(zhì)、藥物或基因傳遞載體等。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種由光激發(fā)的磷酸銀/氧化石墨烯復(fù)合抗菌涂層的制備方法，用以制備既具有長(zhǎng)期持續(xù)抗菌，又具有快速高效的光動(dòng)力抗菌的雜化涂層材料。本發(fā)明將氧化石墨烯，納米磷酸銀有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，通過(guò)氧化石墨烯使納米磷酸銀均勻負(fù)載在氧化石墨烯片上，并且通過(guò)控制磷酸銀的尺寸，從而控制雜化涂層的抗菌能力。本發(fā)明還提供了上述制備方法在光照抗菌中的應(yīng)用，通過(guò)可見(jiàn)光照著雜化涂層產(chǎn)生活性氧，從而殺滅細(xì)菌。

本發(fā)明第一方面提供了一種由光激發(fā)的磷酸銀/氧化石墨烯復(fù)合抗菌涂層的制備方法，步驟包括：

S1、制備磷酸銀/氧化石墨烯復(fù)合材料：將氧化石墨烯溶液與硝酸銀混合，攪拌均勻，使混合液中氧化石墨烯濃度為0.0625～0.5mg/mL、硝酸銀濃度為0.0025～0.02mol/L，攪拌混合液并滴加磷酸氫二鈉溶液后繼續(xù)攪拌25～40min獲得氧化石墨烯/磷酸銀復(fù)合溶液；

S2、將氧化石墨烯/磷酸銀復(fù)合溶液滴加至基底表面，并將氧化石墨烯/磷酸銀均勻旋涂在基底表面，重復(fù)旋涂5～12次，得到磷酸銀/氧化石墨烯復(fù)合抗菌涂層。

本發(fā)明第二方面提供了磷酸銀/氧化石墨烯復(fù)合抗菌涂層在光照抗菌方面的應(yīng)用，采用660nm可見(jiàn)光照射所述磷酸銀/氧化石墨烯復(fù)合抗菌涂層來(lái)進(jìn)行抗菌，所述磷酸銀/氧化石墨烯復(fù)合抗菌涂層采用上述由光激發(fā)的磷酸銀/氧化石墨烯復(fù)合抗菌涂層的制備方法來(lái)制備得到。

本發(fā)明的有益效果是：

(1)通過(guò)靜電吸附使氧化石墨烯和銀離子結(jié)合，再原位形成納米磷酸銀粒子，可以使納米磷酸銀均勻的分散在氧化石墨烯表面，此法投入設(shè)備投入少，實(shí)施難度小，制備方法簡(jiǎn)單易行，并且對(duì)環(huán)境并無(wú)太大影響；