[0028] 下面结合实施例和对比例对本发明进一步的描述。
[0029] 实施例1:
[0030] 首先对钛基体的表面进行等离子喷涂,使得钛基体表面覆有羟基磷灰石涂层,涂层厚度约为80μm。
[0031] 将表面覆有等离子喷涂HA涂层的钛基体试样,试样大小为20mm×10mm×2.5mm,放入200ml的橙色盖子螺口试剂瓶中,向试剂瓶中注入50ml浓度为0.001mol/L,pH值为3.5的乙酸银溶液,用盖子将试剂瓶密封。乙酸银溶液采用分析纯冰乙酸调整到pH值3.5。
[0032] 然后,将装有试样和溶液的试剂瓶放入普通压力蒸汽灭菌器内,加盖顶盖,拧紧螺栓,灭菌温度设置为121.3℃,灭菌时间设定为20分钟。灭菌结束,待灭菌器内温度下降到50℃以下后,打开灭菌器,取出试剂瓶。将装有试样的容器转送至手术室或实验室,使用前,倒掉溶液,用灭菌过的镊子夹出试样,用无菌的去离子水反复冲洗数遍即可使用。
[0033] 用X射线衍射对灭菌前后涂层的化学成分进行分析,结果如图1和图3所示。如图可以看出,等离子喷涂HA涂层主要由HA和少部分氧化钙(CaO)组成;经过本实施例的方法灭菌后,HA涂层中出现了磷酸银的衍射峰。
[0034] 如图2、4所示分别为采用水热灭菌处理前、后的等离子喷涂羟基磷灰石涂层的FESEM图,用场发射扫描电子显微镜在高倍下观察可以看出,原HA涂层晶粒表面光滑,而经过本方法水热处理后,晶粒表面生成了橘皮一样的粗糙形貌,是由约30nm大小的颗粒密集排布而成。由于磷元素由HA提供,结合XRD和FESEM结果,可以判定磷酸银在HA表面原位生长。
[0035] 金黄色葡萄球菌抑菌试验:在含有琼脂板的培养皿中滴加100μL浓度为1x106CFUml-1的金黄色葡萄球菌悬浮液,用无菌涂布器涂布均匀;将试样正面朝下置于接种过细菌的琼脂板上,使试样和琼脂板有效接触,且整个操作在标准无菌实验台中完成。将放置试样的培养基置于37℃的培养箱中培养,在48h后用数码相机拍照,记录抑菌圈面积,结果如图5所示。其中,图5中标记1#和2#为蒸汽灭菌的试样,蒸汽灭菌的具体温度为121.3℃,时间20min;3#和4#为本实施例提供的方法进行灭菌的试样。可以看出,蒸汽灭菌HA试样周围形成了大量细菌群落,而由于磷酸银的原位生成,HA涂层对金黄色葡萄球菌表现出了强烈的抗菌性,在培养48小时后仍然维持了两倍于试样面积的抑菌圈。
[0036] 安瓿法灭菌效果检验试验:准备两支装有4ml RAVEN PROSPORE自含式生物指示剂(麦森公司)的安瓿,其中一支安瓿与试样一起放入蓝盖瓶,然后进行水热灭菌。灭菌后将该安瓿垂直放置于55~60℃的培养箱内,同时另一支未经灭菌的安瓿做对照以确认芽孢的活性。培养48小时后对照安瓿颜色由紫色向黄色变化,并出现浑浊,而灭菌安瓿的颜色没有发生变化,也没有出现浑浊,这表明本发明所述方法的灭菌效果很彻底。
[0037] 实施例2:
[0038] 本实施例的基本步骤与实施例1基体相同,不同之处在于,乙酸银溶液pH值为4.0。HA外观无明显变化,X射线衍射结果表明,HA表面有少量磷酸银生成,抑菌圈实验表明,在培养24小时形成了两倍于试样面积的抑菌圈,在培养48小时后仍然维持了两倍于试样面积的抑菌圈。安瓿法检验结果表明,灭菌效果很彻底。
[0039] 实施例3
[0040] 步骤与实施例1基本相同,不同之处在于,乙酸银溶液pH值为3.0。HA外观无明显变化,X射线衍射结果表明,HA表面有少量磷酸银生成,抑菌圈实验表明,在培养24小时形成了两倍于试样面积的抑菌圈,在培养48小时后仍然维持了两倍于试样面积的抑菌圈。安瓿法检验结果表明,灭菌效果很彻底。
[0041] 实施例4
[0042] 步骤与实施例1基本相同,不同之处在于,乙酸银浓度为0.01mol/L,pH值为3.5。HA表面变成浅黄色,X射线衍射结果表明有磷酸银生成,且衍射峰较强,抑菌圈实验表明,在培养24小时形成了两倍于试样面积的抑菌圈,在培养48小时后仍然维持了两倍于试样面积的抑菌圈,但与实施例1相比,其抑菌圈面积并未明显扩大。安瓿法检验结果表明,灭菌效果很彻底。
[0043] 实施例5
[0044] 步骤与实施例1基本相同,不同之处在于,乙酸银浓度为0.0001mol/L,pH值为3.5。HA表面无明显颜色变化,X射线衍射结果表明有很少量磷酸银生成,衍射峰很弱,抑菌圈实验表明,在培养24小时形成了两倍于试样面积的抑菌圈,但与实施例1相比,培养48小时后抑菌圈面积有所减小。安瓿法检验结果表明,灭菌效果很彻底。
[0045] 对比例1
[0046] 步骤与实施例1基本相同,不同之处在于,乙酸银溶液浓度为0.1mol/L。HA涂层表面呈现金黄色,X射线衍射结果发现大量磷酸银生成,同时还出现了明显的单质银的衍射峰;抑菌圈实验表明,在培养24小时形成两倍于试样面积的抑菌圈,与实施例1相比,培养48小时后抑菌圈面积没有明显变化。安瓿法检验结果表明,灭菌效果很彻底。
[0047] 对比例2
[0048] 步骤与实施例1基本相同,不同之处在于,乙酸银溶液浓度为0.00001mol/L。X射线衍射结果并未发现磷酸银生成;抑菌圈实验表明,在培养24小时后没有形成抑菌圈,但48小时后也没有形成抑菌圈。安瓿法检验结果表明,灭菌效果很彻底。
[0049] 对比例3
[0050] 步骤与实施例1基本相同,不同之处在于,乙酸银溶液pH为4.5。X射线衍射结果发现涂层中产生了单质银,而没有磷酸银生成。安瓿法检验结果表明,灭菌效果很好。抑菌圈实验表明,在培养24小时形成了两倍于试样面积的抑菌圈,但培养48小时后抑菌圈面积有所减小。安瓿法检验结果表明,灭菌效果很彻底。
[0051] 对比例4
[0052] 步骤与实施例1基本相同,不同之处在于,乙酸银溶液pH为2.5。X射线衍射结果发现涂层中虽然有磷酸银生成,但HA衍射信号明显减弱,结晶度下降,表明HA发生了明显的溶解。抑菌圈实验表明,在培养24小时形成了两倍于试样面积的抑菌圈,在培养48小时后仍然维持了两倍于试样面积的抑菌圈。但安瓿法检验结果表明,灭菌效果很彻底。
[0053] 将上述实施例及对比例的具体参数汇总见下表,可以看出本发明提供的方法能够实现等离子喷涂HA涂层的有效灭菌;且灭菌介质乙酸银溶液的浓度和pH值则决定了HA表面能否形成足够磷酸银,进而能否表现出优良的抗菌性能。
[0054] 表1实施例1~5及对比例1~4的结果汇总
[0055]
[0056]
[0057] 实施例6
[0058] 本实施例的步骤与对比例1基本相同,不同之处在于乙酸银溶液的浓度为0.02mol/L。试验结果与对比例1相符。
[0059] 实施例7
[0060] 本实施例的步骤与对比例1基本相同,不同之处在于乙酸银溶液的浓度为0.08mol/L。试验结果与对比例1相符。
[0061] 实施例8
[0062] 本实施例的步骤与对比例1基本相同,不同之处在于乙酸银溶液的浓度为0.05mol/L。试验结果与对比例1相符。
[0063] 实施例9
[0064] 本实施例的步骤与实施例1基本相同,不同之处在于乙酸银溶液的浓度为0.005mol/L。试验结果与实施例1相符。
[0065] 实施例10
[0066] 本实施例的步骤与实施例1基本相同,不同之处在于乙酸银溶液的浓度为0.0008mol/L。试验结果与实施例1相符。
[0067] 实施例11
[0068] 本实施例的步骤与实施例1基本相同,不同之处在于乙酸银溶液的pH值为3.1。试验结果与实施例1相符。
[0069] 实施例12
[0070] 本实施例的步骤与实施例1基本相同,不同之处在于乙酸银溶液的pH值为3.9。试验结果与实施例1相符。
[0071] 实施例13
[0072] 本实施例的步骤与实施例1基本相同,不同之处在于乙酸银溶液的pH值为3.3。试验结果与实施例1相符。