PVDF/TP復合薄膜對細菌具有抗菌性,具體機制如下:
- 一方面,復合薄膜具有壓電性,產生電場在細菌表面形成電穿孔,引起細菌細胞內物質流出體外,導致細菌失去活性。
- 另一方面,復合薄膜中添加的TP含有多酚羥基,其作用機制有兩點:一是與大腸桿菌的磷脂雙分子層的親水端結合,破壞大腸桿菌的細胞膜;二是在多酚羥基和蛋白質上的絡合點之間形成交聯結構,在細菌的細胞表面留下通道,使細菌內物質外流,失去活性。
制備方法:采用15wt%的PVDF作為基底,添加不同含量的TP,采用6KV的高壓直流電源作為輔助電壓打印制備PVDF/TP復合薄膜,并對復合薄膜的各種性能進行檢測。
研究結果:
- 結晶度及P相含量:隨著茶多酚(TP)的加入,PVDF薄膜的結晶度及P相含量先增加后減少,后逐漸趨于穩定。少量TP在結晶過程中以成核點存在,降低成核位壘,促進了形核,而大量的TP反而抑制了結晶。此外,TP的加入使得纖維中溶劑揮發速率發生變化,從而影響結晶度及P相含量。
- 表面形貌:TP的加入使PVDF/TP復合薄膜的表面形貌發生變化,隨著TP含量的增加,復合薄膜表面布滿孔洞。打印過程非溶劑(水)與溶劑(DMAc)之間的揮發速率不同,發生液-液相分離形成孔洞,電場的牽引力及機械拉伸力也導致薄膜孔洞形狀的轉變。
- 熱性能:大量TP的加入降低了PVDF分子鏈間的束縛力,使得PVDF的熔融溫度(TM)有所降低,增加了無定形區,使得薄膜結晶度減小;在DSC曲線圖和TG曲線圖中發現存在水分蒸發的吸收峰,復合薄膜的質量損失主要源于TP吸收水分的蒸發,這表明復合薄膜熱穩定較好。
- 疏水性:TP中含有疏水基團苯環能使薄膜的接觸角增大,隨著TP添加量的增加,PVDF/TP復合薄膜的接觸角不斷增加,當TP添加量為0.9g時,PVDF/TP復合薄膜的接觸角達到113.52°,屬于疏水材料范疇,可用作疏水性醫用薄膜材料。
- 抗菌性能:抗菌性能檢測表明PVDF薄膜的壓電性對細菌具有一定的抑菌性,抑菌率為32.36%(檢測的PVDF樣品為0.1g);TP的加入使得PVDF/TP復合薄膜的抗菌性能進一步加強,當TP的添加量為0.9g時,PVDF/TP復合薄膜的抑菌率達到97.22%。

納米銀與茶多酚結合制備新型抗菌復合薄膜
納米銀具有廣譜性,對在大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌、肺炎克雷伯菌等細菌均具有良好的抗菌性。此外銀納米粒子對人體細胞具有低毒性,可應用于各個領域,特別是醫學和制藥領域。目前致病細菌和抗生素耐藥性細菌是新出現的病原體,其耐藥性的形成是影響人類健康的重大危機。其中革蘭氏陰性菌耐藥性的增加引起大家的關注,因為它們對一種或多種可能用于治療的抗生素產生耐藥性。本文將納米銀抗菌材料與天然抗菌材料茶多酚(TP)結合在一起,制備新型抗菌型復合薄膜,并對復合薄膜進行了抗菌性能檢測。
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