【摘 要】
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钛及其合金材料由于其良好的理化性质和适宜的生物相容性,在生物学和医学临床中都有较多的实际应用,是最常用的硬组织修复与替代材料之一,研究表明钛及其合金材料自身不具备抗菌能力,可能引起术后感染并导致手术失败,因此,对钛及其合金为基底的材料进行改性以实现抗菌能力的加强,具有重要的研究价值和应用前景。本文首先利用阳极氧化法在纯钛表面上制备竖直生长的TiO2纳米管（TNTs）,再使用离子注入技术对TNTs注
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钛及其合金材料由于其良好的理化性质和适宜的生物相容性,在生物学和医学临床中都有较多的实际应用,是最常用的硬组织修复与替代材料之一,研究表明钛及其合金材料自身不具备抗菌能力,可能引起术后感染并导致手术失败,因此,对钛及其合金为基底的材料进行改性以实现抗菌能力的加强,具有重要的研究价值和应用前景。本文首先利用阳极氧化法在纯钛表面上制备竖直生长的TiO2纳米管（TNTs）,再使用离子注入技术对TNTs注入不同剂量Ag+,然后进行退火热处理得到Ag+掺杂的TNTs（Ag+-TNTs）。采用SEM、XPS、EDAX、XRD、Raman等测试方法探究Ag+-TNTs的表面形貌、组成和微观结构,并通过表面浸润性测试和电化学测试探究Ag+-TNTs的亲水性和抗腐蚀性能。最后在黑暗、自然光照、紫外光照和负载硫酸庆大霉素等条件下,进行Ag+-TNTs的抗菌实验,并且对抗菌实验后的大肠杆菌进行SEM观察和傅里叶红外测试,确定Ag+-TNTs在不同条件下抗菌作用的效果和分析背后的机理。研究结果如下:（1）Ag+注入改变TNTs表面形貌,随Ag+注入剂量的增加,TNTs表面的絮状物减少、表面形貌改变明显且呈类珊瑚状结构,但整体仍保持管状结构,同时TNTs结晶效果更好、亲水性和抗腐蚀性能力增强。（2）Ag+会使大肠杆菌内部巯基络合和蛋白质聚集,因此在黑暗条件下Ag+-TNTs的抗菌性能随Ag+的注入剂量的增加而增强;Ag+的注入剂量会影响Ag+-TNTs在光照作用下生成电子-空穴对的数目,因此Ag+-TNTs的光催化抗菌性能随Ag+注入剂量增大先增强而后减弱。（3）Ag+的注入剂量不会影响TNTs负载硫酸庆大霉素的能力,Ag+-TNTs负载硫酸庆大霉素时,既可以保留Ag+抗菌作用,又能释放硫酸庆大霉素实现抗菌。（4）Ag+-TNTs自身表面形貌具备抗菌作用,随Ag+注入剂量的增加,Ag+-TNTs表面形貌被改变得越明显,使大肠杆菌难以在样品表面生长和增殖,从而实现了抗菌功能。
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