抗菌

微反应器可以在合成和快速测试各种纳米催化剂以解决环境污染问题方面发挥关键作用。我们曾报道过快速制备聚二甲基硅氧烷( PDMS )和聚甲基丙烯酸甲酯( PMMA )基微反应器用于铋氧化物( Bi2O3 )纳米颗粒的流动合成和增强在线光催化。采用内径为450 μ m的圆形截面通道T型微反应器，合成了粒径分布窄的Bi2O3纳米颗粒。进一步，通过在PMMA基蛇纹石微反应器内壁在可见光下包复这些Bi2O3纳米颗粒，记录光催化染料对甲基橙( MO )的降解效率。文献报道，在仅辐照15min内，染料的增强降解效率高达96 %。对常规和通道内光催化也做了对比分析，突出了微反应器光催化相对于常规方法的优势。Bi2O3纳米颗粒即使经过3次循环，也表现出极好的稳定性，表明涂层微反应器在光催化中可重复使用。合成的低浓度Bi2O3纳米颗粒对大肠杆菌细菌病原菌的抑制作用也表现出很高的效果。

细菌对抗生素的耐药性降低了医疗器械领域对抗生素的需求。高分子抗菌材料在医学领域显示出巨大的潜力。然而，材料使用后的处理并不环保。因此，开发可溶性高分子抗菌材料成为迫切的挑战。本文报道了一种具有高自愈能力和快速溶解的抗菌高分子材料。以对苯二甲酸( TA )、3，4 -二氨基呋咱( DAF )和α，ω-氨丙基封端的聚二甲基硅氧烷( PDMS )为原料，经席夫碱反应和醛基与氨基的交联反应，制得了新材料。锌离子与3，4 -二氨基呋咱的氮、氧原子配位进一步增强了材料的性能，我们设计的抗菌高分子材料在100   ° C下可有效修复，首次修复效率为89.5 %。经反复修复后，其力学性能没有明显降低。采用大肠杆菌和金黄色葡萄球菌对材料的抗菌性能进行评价。材料的抗菌效率分别为99.9993 %和99.9997 %。这一新思路解决了当前应用中亟待解决的问题，为柔性抗菌材料的研究提供了指导。

由非特异性蛋白吸附引发的生物膜形成导致的医学植入物相关感染是植入物失效的流行原因。然而，多功能生物活性纳米涂层所呈现的植入表面为防止细菌的初始附着和有效阻断生物膜的形成提供了很有前景的替代方法。研究和开发新型、稳定的医用植入物生物活性纳米涂层，全面了解其与复杂生物环境接触的性能至关重要。本研究开发了一种由可再生阳离子多糖壳聚糖、赖氨酸基阴离子表面活性剂( 77KS )和两性抗生素阿莫西林组成的水稳定无交联剂聚电解质-表面活性剂复合物( PESC )，该复合物被广泛用于治疗多种细菌感染。我们在动态和环境条件下成功地在‘模型’和‘真实’聚二甲基硅氧烷( PDMS )表面引入了PESC作为生物活性功能纳米层。这些混合电荷均匀沉积的纳米层(厚度44 ~ 61 nm )除了具有较高的稳定性和良好的润湿性外，对3种模型血清蛋白(血清白蛋白、纤维蛋白原和γ-球蛋白)以及它们在混合物中的竞争相互作用具有很强的排斥作用，采用石英晶体耗散微天平( QCM-D )对其进行了表征。具有最大负zeta电位( p H 7.4时ζ：-19 ~ -30 m V )、含水量( 1628 ~ 1810 ng cm-2 )和水化(低黏度和弹性模量)的功能纳米层与蛋白质的质量、构象和相互作用性质有关。

由致病菌引起的严重医疗器械相关感染已成为全球公共卫生的直接威胁，主要原因是多重耐药( MDR )的发展，因此相关功能化生物材料的设计对于缓解或减轻医疗器械相关感染至关重要。在本工作中，我们开发了将防污和光热疗法( PTT )结合在单一平台上进行抗菌应用的策略。采用聚乙二醇( PEG )和单宁酸还原金纳米粒子( Au @ TA NPs )对聚二甲基硅氧烷( PDMS )表面进行改性，以获得更好的光热和防污性能。PEG促进Au @ TA NPs在表面快速自组装形成稳定的Au @ TA NPs / PEG ( TA-PEG-Au )层。具有防污和抗菌性能的功能化表面来源于PEG固有的抗污染性和Au NPs的光热转化。TA - PEG - Au涂层在体内外均表现出良好的抗细菌粘附和抗菌性能。抗菌TA-PEG-Au涂层也表现出较低的细胞毒性。本研究为设计高性能防污抗菌材料以对抗医疗器械相关感染提供了有效策略。

通过在纸张表面原位生长铜金属有机骨架( Cu- MOFs )纳米颗粒，通过简单的层层组装和后续的聚二甲基硅氧烷( PDMS )处理，制备了具有优异自清洁和抗菌活性的超疏水/超亲油纸。采用X射线光电子能谱、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜和水接触角测量等手段对改性纸样的表面化学组成、结晶形态、表面化学官能团、表面形貌和润湿性进行了考察。Cu - MOFs纳米颗粒与PDMS的协同作用对于实现超疏水表面至关重要。PDMS / ( Cu- MOFs ) 5 @纸不仅表现出自清洁、抗菌活性和超疏水/超亲油性，而且对油水混合物和乳液均表现出优异的油水分离性能。此外，这种获得的超疏水纸表现出良好的机械和化学耐久性。总之，该方法为制备超疏水纸用于溢油处理和环境修复提供了新的视角。

将超疏水表面的防污功能和表面结合型杀菌剂的触杀抗菌活性耦合在一起的纺织品涂层在医疗和日常防护中已展现出巨大的应用潜力。但仍有一些挑战有待解决，特别是抗菌改性固有的亲水性与超疏水性能需求之间的矛盾，以及不同表面理化性质和形态的纺织品对通用耐久涂层策略的要求。在此，我们提供了一种简单而通用的策略，可以简单地通过一步浸涂或喷涂的方法在各种纺织品上实现超疏水和抗菌性能的最佳耦合，这种方法是以聚二甲基硅氧烷( PDMS )为粘结剂，在各种纺织品表面附着氟化介孔二氧化硅纳米颗粒( F-MSNs )和季铵功能化的介孔二氧化硅纳米颗粒( Q-MSNs )，无需特殊的前处理和后处理。在最佳的F-MSNs和Q-MSNs配比下，所制备的双纳米粒子排列的纺织品涂层( F / Q-MSNs涂层)的CAs为152°，SAs为2°，不仅具有明显的“驱杀”协同作用，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有显著的抗菌活性，而且具有良好的防水和细菌屏蔽功能。此外，F / Q-MSNs涂层具有良好的耐砂纸磨损、耐水洗、耐强酸/碱性等性能，并且能够保持纺织品原有的透气性和变形性等应用性能。因此，用于纺织品抗菌改性的具有高度可行性、柔性和通用性的F / Q-MSNs涂层，具有广阔的应用前景和通用性。

鉴于健康领域需求的全球全景，生物材料的发展对于维持和/或提高人类的生活质量变得不可阻挡。为了减少真皮结构愈合过程中感染的影响，本论文提出了一种含聚六亚甲基二胍( PHMB )抗菌剂的聚二甲基硅氧烷( PDMS )基膜。本研究对聚二甲基硅氧烷( PDMS )薄膜与0.1 %、0.3 %和0.5 % ( w / w )的聚六亚甲基双胍( PHMB )共混后的抗菌和抗生物膜性能进行了评价，旨在开发一种免受自交和变态菌群皮肤感染的保护性生物材料。PHMB负载PDMS的圆盘扩散已显示对大肠杆菌( ATCC 9637 )、铜绿假单胞菌( ATCC 27953 )、鲍氏不动杆菌( ATCC 19606 )、金黄色葡萄球菌( ATCC 6538 )、表皮葡萄球菌( ATCC 12228 )、化脓链球菌( ATCC 19615 )、枯草芽孢杆菌( ATCC 6633 )以及也有酵母样真菌白色假丝酵母菌的生长抑制作用，所有微生物在表皮表面。同样，本研究显示PHMB负载的PDMS在较低浓度( 0.1 % w / w )下对HaCaT和L929细胞的细胞毒性较低，表明该材料用于创伤、烧伤和术后换药的可能性。

开发用于油水分离和生物活性的多功能超疏水棉材料已引起人们的极大研究兴趣。本研究通过接枝聚合和涂层技术，创造了一种健壮、无氟、耐用、可回收的改性棉织物。表面接枝聚甲基丙烯酸缩水甘油酯( PGMA )，然后用二乙烯三胺( DETA )胺化，再与Ag固定，得到CF @ GMA @ DETA ( Ag )；再将聚二甲基硅氧烷( PDMS )包复在CF @ GMA @ DETA ( Ag )上，使其具有超疏水性，得到改性棉织物( CF @ GMA @ DETA ( Ag ) / PDMS )，水接触角( WCA )达到155°  ± 1.5°，改性棉织物具有优异的油水分离效率。同时，改性棉材料还具有突出的可回收性和稳定性。通过Ag改性，改性棉材料也表现出了令人印象深刻的抗菌性能。此外，在人工海水中油水分离效率普遍高于97 %，为海水中油水分离提供了可能。这些特性使得所制备的棉织物具有潜在的应用前景。