研究目的
通过用活化氮化硅(Si3N4)粉末涂覆块状聚乙烯(PE)表面,使其功能化,以?;ぞ酆衔锩馐苎趸?,同时赋予其抗菌和成骨特性。
研究成果
Si3N4激光熔覆涂层工艺成功地将块体Si3N4的有益生物特性转移到了PE上,同时赋予其抗菌和骨传导性能。该技术有望提升聚乙烯基医疗器械的性能。
研究不足
Si3N4颗粒并未深入渗透到PE基体中,其在表面的分布也不均匀。经过长期暴露后,抗菌效果更为显著。
1:实验设计与方法选择:
采用脉冲Nd:YAG激光在氮气?;せ肪诚露跃垡蚁┙械璺勰┤鄹惨苑乐寡趸?。
2:样品选择与数据来源:
使用低密度聚乙烯颗粒制备基材,Si3N4粉末由SINTX Technologies公司提供。
3:实验设备与材料清单:
Vision LWI VERGO工作站Nd:YAG激光器、拉曼光谱仪(T-64000,Jobin-Ivon/堀场集团)、共聚焦扫描激光显微镜(基恩士VKx200系列)、扫描电镜及能谱仪(JSM-7001F,日本电子)。
4:实验流程与操作步骤:
通过熔融模压制备PE基材后,采用激光熔覆法涂覆Si3N4粉末。利用拉曼光谱、激光显微镜、扫描电镜和能谱仪进行表面表征,并开展表皮葡萄球菌抗菌实验及SaOS-2骨肉瘤细胞的骨传导性测试。
5:数据分析方法:
采用LabSpec软件分析拉曼光谱,测量并计算25个随机位点的表面粗糙度平均值,生物实验数据用于分析细菌存活率与细胞增殖情况。
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SEM and EDS
JSM-700 1F
JEOL
Used for acquiring high magnification images and chemical composition maps of samples.
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Vision LWI VERGO-Workstation Nd:YAG laser
Used for laser cladding of polyethylene with silicon nitride powder.
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Raman spectroscopy
T-64000
Jobin-Ivon/Horiba Group
Used for collecting Raman spectra of the samples.
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Confocal scanning laser microscope
VKx200 Series
Keyence
Used for characterizing the surface morphology of the samples.
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