關(guān)于醫(yī)療感染的事件時有發(fā)生，這是由于醫(yī)療器械植入的最初創(chuàng)傷使患者易受細菌感染，可見抗菌材料在醫(yī)院和醫(yī)療環(huán)境中的使用十分重要。
熱塑型聚氨酯(TPU)彈性體既有良好的物理機械性能，又具有血液相容性和生物相容性，由于其加工加工方便，性能優(yōu)異，已被廣泛用于醫(yī)療產(chǎn)品中。
由于高分子材料在使用和存放過程中，在適宜的溫度和濕度條件下極易生和繁殖細菌，嚴重威脅人類的健康，因此制備醫(yī)用TPU抗菌材料十分必要。
醫(yī)用TPU管
目前，大多數(shù)抗菌材料是通過添加抗菌劑或抗菌母粒的方法來實現(xiàn)材料的抗菌性的，抗菌母粒法在制品中的分散效果要比直混法好得多，抗菌效果也大為提高。加入抗菌材料中的抗菌劑應(yīng)具有對人類和環(huán)境的低毒性等特點。
抗菌劑可以防止塑料被微生物侵入，限制和殺死塑料表面的微生物，還可以改善塑料的衛(wèi)生性能。目前國內(nèi)外使用的抗菌劑，大致可分為無機抗菌劑、有機抗菌劑和天然抗菌劑這三大類。
其中，無機系抗菌具有耐熱性、安全性、耐久性較好等特點，是目前纖維、塑料、建材等中使用較多的抗菌劑。銀離子負載抗菌劑是目前研究最深入、應(yīng)用最廣泛的無機抗菌劑，具有安全、高效的特點。?
本文通過熔融共混的方式將納米載銀抗菌劑加入醫(yī)用TPU材料中，制備了具有抗菌性能的醫(yī)用TPU抗菌材料，著重研究了不同添加量的納米載銀抗菌劑對材料物理性能、熱力學(xué)性能和抗菌活性值的影響。?
抗菌材料性能測試? ? ? ?
分散性測試：將不同抗菌劑添加量的醫(yī)用TPU抗菌材料烘干后，真空鍍金處理，通過掃描電鏡SEM觀察醫(yī)用TPU抗菌材料中抗菌劑的分散情況。? ? ??
抗菌活性測試：醫(yī)用TPU抗菌材料的抗菌活性測試參照WS/T650—2019的測試方法進行，抗菌活性計算公式:
R=lg(B/A)-lg(C/A)=lg(B/C)?
式中：
R—抗菌活性值；
A—對照樣片“0”時間接種后的活菌數(shù)的平均值，CFU·樣片-1；B—對照樣片在接種后培養(yǎng)24h的活菌數(shù)的平均值，CFU·樣片-1；
C—抗菌樣片在接種后培養(yǎng)24h的活菌數(shù)的平均值，CFU·樣片-1。
1.不同添加量的抗菌劑在醫(yī)用TPU材料中的分散性
從圖1不同添加量抗菌劑的醫(yī)用TPU抗菌材料SEM照片中可以看出，當(dāng)納米載銀抗菌劑的添加質(zhì)量分數(shù)為0.5%和1%時，其在醫(yī)用TPU材料中能夠均勻分散。
當(dāng)納米載銀抗菌劑的添加質(zhì)量分數(shù)為1.5%時，其在醫(yī)用TPU材料中仍能夠均勻分散，但是出現(xiàn)了部分團聚。
通常情況下，無機粒子的加入會影響高分子材料的力學(xué)性能。從表2中不同添加量抗菌劑的醫(yī)用TPU抗菌材料物理性能測試結(jié)果可以看出納米載銀抗菌劑的加入醫(yī)用TPU材料中對其硬度影響不大，隨著抗菌劑添加量的增多醫(yī)用TPU材料的拉伸強度和斷裂伸長率也隨之增大。
這可能是因為納米級的抗菌粒子在TPU基體中起到異相成核的作用，使材料的結(jié)晶度有所提高、結(jié)晶細化，從而提高了材料的力學(xué)性能。
從圖2中不同添加量抗菌劑的醫(yī)用TPU抗菌材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度測試結(jié)果可以看出隨著納米載銀抗菌劑添加量的增多，醫(yī)用TPU材料的玻璃化溫度先降低后增大。
圖2.不同添加量抗菌劑的醫(yī)用TPU抗菌材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度
這可能是由于當(dāng)納米載銀抗菌劑的添加質(zhì)量分數(shù)為0.5%和1%時，抗菌劑在醫(yī)用TPU材料中能夠均勻分散，起到了增塑作用，促進了TPU分子鏈間的運動，減弱了分子之間的纏繞，因此玻璃化轉(zhuǎn)變溫度才會降低。
當(dāng)納米載銀抗菌劑的添加質(zhì)量分數(shù)為1.5%時，抗菌劑在醫(yī)用TPU材料中雖然能夠均勻分散，但是出現(xiàn)了部分團聚，阻礙了TPU分子鏈間的運動，因此玻璃化轉(zhuǎn)變溫度才會增大。
從表3不同添加量抗菌劑的醫(yī)用TPU抗菌材料的抗菌活性可以看出隨著納米載銀抗菌劑添加量的增多，醫(yī)用TPU材料對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和白色念珠菌的抗菌活性也在增大，這表明醫(yī)用TPU材料對這三種菌的抗菌效果也在增強。
當(dāng)納米載銀抗菌劑的添加質(zhì)量分數(shù)為1.5%時，醫(yī)用TPU材料對這三種菌的抗菌活性值分別達到了5.6、5.2和4.1。
綜上，1)當(dāng)納米載銀抗菌劑的添加質(zhì)量分數(shù)為0.5%和1%時，其在醫(yī)用TPU材料中能夠均勻分散，當(dāng)納米載銀抗菌劑的添加質(zhì)量分數(shù)為1.5%時，其在醫(yī)用TPU材料中仍能夠均勻分散，但是出現(xiàn)了部分團聚。? ?
2)納米載銀抗菌劑的加入對醫(yī)用TPU材料的硬度影響不大，其拉伸強度和斷裂伸長率隨著抗菌劑添加量的增多而增大；? ??
3)隨著納米載銀抗菌劑添加量的增多，醫(yī)用TPU材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度先降低后增大；? ? ??
4)隨著納米載銀抗菌劑添加量的增多，醫(yī)用TPU材料對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和白色念珠菌的抗菌活性在增大，醫(yī)用TPU材料對這三種菌的抗菌效果在增強。
參考資料：納米載銀醫(yī)用TPU抗菌材料的制備及其性能研究，王國鋒，李菲等，遼寧化工，2020
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