LBL技术构建的钛材表面锌离子抗菌涂层及其生物效应

本文主要探讨了"钛材表面含锌抗菌涂层的构建及研究"这一主题，由刘鹏、赵永春和袁璋三位作者合作完成，并且得到了2013年高等学校博士学科点专项科研基金新教师类资助课题的支持。他们采用了层层自组装（Layer-by-Layer, LBL）技术，这是一种精密的表面修饰方法，旨在在钛材表面形成一种独特的壳聚糖（Chitosan, Chi）/明胶（Gelatin, Gel）复合多层膜，其中负载了锌离子（Zn2+）。 该研究过程涉及先通过壳聚糖和明胶与锌离子之间的络合作用，实现Zn2+的有效嵌入，形成稳定的多层结构。通过场发射扫描电镜（Field-Emission Scanning Electron Microscopy, FESEM）、能量色散光谱（Energy Dispersive X-ray Spectroscopy, EDX）和接触角测量（Contact Angle Measurement）等表征技术，证实了成功地在钛材表面制备出负载锌离子的复合膜。随后，利用电感耦合等离子体原子发射光谱（Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectroscopy, ICP-AES）对涂层中的锌离子释放量进行了定量分析。 核心实验部分关注了涂层对成骨细胞的影响，通过对比表面改性前后钛材的细胞相容性，发现适量的锌离子提高了成骨细胞的活力和碱性磷酸酶活性，促进了细胞在涂层上的粘附。这表明该涂层具有良好的生物活性。此外，文章还评估了涂层的抗菌性能，通过金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的粘附和活力测试，结果显示含锌的壳聚糖/明胶多层膜涂层在一定程度上展示了抑制细菌生长的能力，具备抗菌特性。 这项研究不仅提供了新型的生物工程表面改性策略，而且展示了含锌抗菌涂层对于提升钛材生物性能和抗菌性能的潜在应用价值，为医学和生物材料领域的研究开辟了新的方向。该成果发表在中国科技论文在线，标志着这一创新技术的首发论文。