涂层

Abstract(#br)Bacterial infection remains one of the most serious issues affecting the successful installation and retention of orthopedic implants. Many bacteria develop resistance to current antibiotics, which complicates or prevents traditional antibiotic-dependent eradication therapy. In this study, a hybrid coating of titanium dioxide and polydimethylsiloxane (PDMS) was synthesized to regulate the release of silver. The coatings were benefited from the antimicrobial activity of silver ion, the biocompatibility of titanium dioxide, and the flexibility of the polymer.

摘要\n使用聚二甲基硅氧烷( PDMS )的软光刻技术是微流控微器件和微生理系统( MPS )等新兴技术的基石，这些系统大多在干细胞分化、药物筛选或器官样发育过程中使用疏水小分子。然而，由于PDMS的结构和疏水性，亲脂分子被强烈吸收，产生不可预测的丝裂原、药物、分化因子和分析物浓度，这是其在生物应用中的一大限制。本研究合成了几种儿茶酚功能化杯[ 4 ]芳烃基大环多酚类化合物( MPPs )，通过浸涂或流过工艺在PDMS表面包复。其中一个分子MPP5锥是由儿茶酚和间苯二酚以其锥体异构体形式合成的，增加了PDMS的亲水性，并急剧减少了对多个疏水性药物替代物的吸收，同时保持了高的透氧性、良好的细胞活力和功能。然而，基于Log P的分子吸收并没有观察到简单的规律，这表明单探针筛选PDMS阻隔涂层是不够的。涂层过程很容易通过泵的通道输液转化为微流控器件，因此在分子吸收进入PDMS是一个重要问题的应用中应该得到应用。

聚合物是牙科最常用的三维( 3D )打印材料，然而，该材料的高孔隙率和吸水性对3D打印口腔修复体表面生物膜的形成产生不利影响。研究了一种新型含氯己定( CHX )的聚二甲基硅氧烷( PDMS )涂层材料对3D打印牙科聚合物表面微观结构、表面润湿性和抗菌活性的影响。首先，利用介孔二氧化硅纳米粒子( MSN )对CHX进行包复，并将其与PDMS结合，合成了抗菌剂释放涂层物质。然后，采用氧等离子体和热处理的方法在3D打印聚合物试样上形成一层薄膜。结果表明，涂层材料的使用显著降低了试件的表面不规则性，增加了试件的疏水性。值得注意的是，含有涂层试件的培养液中细菌菌落形成单位的数量明显低于未涂层试件，从而表明涂层具有有效的抗菌活性。

聚合物是牙科最常用的三维( 3D )打印材料，然而，该材料的高孔隙率和吸水性对3D打印口腔修复体表面生物膜的形成产生不利影响。研究了一种新型含氯己定( CHX )的聚二甲基硅氧烷( PDMS )涂层材料对3D打印牙科聚合物表面微观结构、表面润湿性和抗菌活性的影响。首先，利用介孔二氧化硅纳米粒子( MSN )对CHX进行包复，并将其与PDMS结合，合成了抗菌剂释放涂层物质。然后，采用氧等离子体和热处理的方法在3D打印聚合物试样上形成一层薄膜。结果表明，涂层材料的使用显著降低了试件的表面不规则性，增加了试件的疏水性。值得注意的是，含有涂层试件的培养液中细菌菌落形成单位的数量明显低于未涂层试件，从而表明涂层具有有效的抗菌活性。

被动日间辐射冷却( PDRC )材料由于具有节能潜力和满足智能衣服需求的可能性，越来越受到人们的关注。在本工作中，我们利用光谱选择性磷酸铝颗粒制备了一种多功能的辐射室外降温棉织物。进一步通过引入聚二甲基硅氧烷( PDMS )层对织物进行超疏水改性，水接触角( WCA )为151.9  ±  0.9°，滑动角为1.3  ±  0.3°，通过反射太阳光(反射率接近90 % )并将热量辐射到涂层的外层空间(发射率约为0.92 )，该棉织物相对于裸棉的平均温度下降  ~   5.4  ℃，使人体在阳光直射下避免过热1.0  ℃  ~   4.4  ℃。洗涤20次后，WCA由151.9°略有下降至143.9°，水的滑动角由1.3°增加至5.3°，冷却温度仍保持在  ?   4.2  ℃，表明制备的棉织物具有良好的耐洗性。由于这些优越的性能和简单的制作，这种用于被动日间辐射冷却的超疏水纺织品有望广泛应用于户外外套等设施。

近年来，关于无氟超疏水涂层的大量精彩着作被报道。然而，详细的综述并不多见。综述了非氟聚二甲基硅氧烷( PDMS )超疏水涂层的研究进展，包括制备方法及其应用。从仪器、处理、底物等方面对方法进行了比较。并对其优缺点进行了总结。需要注意的是，这些方法不仅适用于PDMS基超疏水涂层的制备，而且适用于其他非氟化合物组成的涂层，如蜡、长链烷烃、碳纳米材料等。各种方法及其组合为研究者和工程师提供了大量制备无氟超疏水涂层的选择。相信本综述对致力于开发性能优异的无氟超疏水涂层的研究人员具有很好的参考价值。

铁离子的扩散是限制Fricke凝胶剂量计在现代放疗精确三维剂量验证中应用的重要挑战。本工作利用微液滴超快速冷冻和涂层技术，构建了基于空间约束的核壳结构的低扩散Fricke凝胶剂量计。聚二甲基硅氧烷( PDMS )以其优异的疏水性被涂复在球团表面。通过屏蔽Co-60光子束场大小的一半来实现铁离子的浓度梯度，并采用紫外-可见分光光度法和核磁共振成像法测量离子扩散。核壳微丸之间即使在辐照后96 h也未发生扩散，辐照边界处的扩散长度仅限于微丸的直径( 2 ~ 3 mm )。进一步，通过Monte Carlo计算研究了核壳剂量计的剂量学性质，表明PDMS壳几乎不影响剂量计的性能。

铁离子的扩散是限制Fricke凝胶剂量计在现代放疗精确三维剂量验证中应用的重要挑战。本工作利用微液滴超快速冷冻和涂层技术，构建了基于空间约束的核壳结构的低扩散Fricke凝胶剂量计。聚二甲基硅氧烷( PDMS )以其优异的疏水性被涂复在球团表面。通过屏蔽Co-60光子束场大小的一半来实现铁离子的浓度梯度，并采用紫外-可见分光光度法和核磁共振成像法测量离子扩散。核壳微丸之间即使在辐照后96 h也未发生扩散，辐照边界处的扩散长度仅限于微丸的直径( 2 ~ 3 mm )。进一步，通过Monte Carlo计算研究了核壳剂量计的剂量学性质，表明PDMS壳几乎不影响剂量计的性能。