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医用硅橡胶的抗菌(下)
作者: 发布于:2017/7/31 13:30:31 点击量:

实验
       大连橡胶产品采用各种方法制备LSR样品,包括混合抗菌剂与LSR元件或者经过第三种流量扩散添加抗菌剂。采用紧缩或注射模注样品块或理论设备元件。
硅橡胶中银基抗菌剂剂量的确定
       运用X射线荧光光谱(XRF;ThermoNoranQuanXEC公司,型号:C10014)肯定样品中不同元素的含量估量值。XRF分析产生以“单位”为术语的元素浓度;单位越高,元素的浓度越高。但是,单位依赖于样品几何外形的程度极大,因此很难比较不同几何外形或配置的样品的单位。在绘制图形和分析之前,要减除背景单位。
银释放动力
       在室温中将经过处置的样品暴露于盐水(0.85%NaCl)24小时并缓慢搅拌,以丈量样品释放的生物药效应用银。运用5%的硝酸将提取物酸化并运用ICP-OES(PerkinElmer,型号:Optima4300DV)丈量银的含量(ppb)。要肃清杂质,在酸化和分析之前,运用0.2微米的过滤器过滤一切样品大连橡胶制品
运用薄膜接触筛查法肯定效能
       运用“薄膜接触法”评价抵御细菌的效能,这是“ISO22916:塑料-塑料表面抗菌剂活动丈量”的一种修正方法。将样品块置于经过消毒的培育皿内并用异丙醇擦拭,以便中止清洁。然后将样品暴露于悬浮在采用0.2%营养肉汤补充的0.85%NaCl(盐水)中的细菌(0.4毫升,每毫升105个细胞)。采用聚乙烯薄膜盖住细菌悬浮液,以将接种体扩散到样品表面并防止单调。在37℃孵化24小时之后,用10毫升中和溶液清洗样品,以肃清粘附的细胞和非活性残留银离子。运用基于微浓度测定板的“最可能数量”化验量化中和溶液中存活细胞的数量。将每个样品的细胞数量转换为对数单位后,基于从未经过处置的聚丙烯回收的细胞数量计算暴露于LSR之后细胞的对数降低数量(对数降低数量=对数(细胞/聚丙烯样品)-对数(细胞/LSR样品)。未经处置的聚丙烯用作内部对照样品,由于以前的许多实验曾经标明这种材料在惹起细胞数量增加或减少方面呈惰性。最大对数降低数量代表效能最高,可以采用特别的研讨丈量。运用克雷白氏肺炎杆菌ATCC(美国方式培育物集存库)#4352和金黄色葡萄球菌ATCC(美方式培育物集存库)#6538实验复制样品。
运用TTC琼脂化验肯定效能
       运用上面所述的薄膜接触法评价抗菌的效能。将带有微生物的样品在37℃孵化22小时之后,从样品上取下接种体,将样品倒置放在采用0.01%三苯基氯化四氮唑(TTC)补充的胰蛋白大豆琼脂板上。TTC是一种无色化合物,采用主动呼吸细菌会恢复为不能溶解的红色。将TTC集成于营养琼脂板内,然后将暴露于微生物的样品置于板的表面,可以根据琼脂表面存在的红色检测任何存活的细菌。孵化琼脂板24小时并观察粘附在材料表面的存活细胞构成的红色区域。
运用“顶部接触”化验肯定效能
       运用简单的化验评价带有和不带SSSR12的体外设备的LSR元件的效能。分散103、104或105抵御甲氧西林金黄色葡萄球菌ATCC(美国方式培育物集存库)#43300(MRSA)或克雷白氏肺炎杆菌ATCC(美国方式培育物集存库)#4352细胞之后,立即将元件尖部接触营养琼脂板的表面,以接种样品。然后将接种的样品置于消毒盘内,并将在潮湿条件下在30℃孵化24小时。孵化之后,使元件重复接触消毒营养琼脂板的表面(10次)。另外在37℃再孵化营养琼脂板24小时。假设存活细胞在暴露于LSR元件最初24小时暴露时期时存活并转移到琼脂表面,则细胞可以在琼脂表面的接触部位生长和构成群体。采用招致成功转移存活细胞的接触数量以及观察每一接触点的生长量表示结果。
       经过模注制备LSR样品块,以制备三种不同含量的SSSR12抗菌剂剂量。展开X射线荧光光谱实验,以肯定水平样品块中银的含量。固然这一特别研讨中只需三个数据点,但是,在银含量和目的剂量之间存在密切的关系(R2=0.994)(图3)。另外还在紧缩模注样品块上展开了这一研讨,结果相似(未显现数据)。假设抗菌剂或抗菌剂载体含有相当共同的信号元素,还采用XRF检测其它抗菌剂。同时,XRF技术是一种无损技术,可以用于制造或质量保证明验室环境的在线丈量。
12小时的时间使银离子抵达平衡水平(本研讨中为ca.500ppb)。缓慢释放银离子是经过多日运用维护表面所需求的释放动力的一部分。另外,银离子抵达有效水平的时间框架契合构成生物膜需求的时间。
       采用两种不同剂量SSSR12处置的LSR经过重复暴露于盐水展示出缓释银离子(图5)。在单次暴露于盐水24小时之后,剂量反响较为明显。但是,在暴露于盐水两天之后,从两种样品中释放的离子似乎抵达大约400ppb的平衡。至少连续七天暴露于新颖盐水,释放的银维持在ca.400-450ppb。
在我们的实验室中曾经观察到这种平衡现象多次,是由与相同溶液中存在的Ag、Cl和Na相关的共同离子效应构成的。这种平衡有效抑止了银的释放,直至银离子被肃清(例如冲洗肃清)或者粘附到细菌或其它有机物上面。解除平衡压力之后,再次释放银离子。并非一切银基抗菌剂都能展现采用SSSR12观察到的银释放动力。另一种银基技术曾经用于LSR。将模注样品块暴露于盐水并采用前面所述的相同类型化验丈量银的释放。结果标明最初释放的速率相对较高,之后在暴露于盐水两天之后急剧降落(图6)。暴露三天之后的释放速率变得稳定,但是释放的银离子浓度低(<30ppb)。进一步分析标明,LSR表面的大多数银微粒被一薄层硅橡胶盖住,降低了湿气抵达银微粒的才干,因此释放银离子的浓度降低。运用相同方法评价的其它银基技术研讨结果标明,大多数存在相同的问题。
       在暴露于革兰氏阴性细菌和革兰氏阳性细菌的代表种类24小时之后,评价了采用不同剂量的SSSR12处置的LSR的放射模注样品块的抗菌性能。在暴露于盐水之前以及暴露于盐水3天和7天之后,实验了经过处置的LSR样品。本研讨中,作为一种样品实验了未经处置的LSR。将在37℃暴露于未经处置的聚丙烯样品块24小时之后恢复的存活细胞数量与从未经处置和经过处置的LSR产品恢复的细胞数量中止比较。与未经处置的聚丙烯相比,暴露于未经处置的LSR的两种种类的数量悄悄降低(ca.0.6对数单位)。关于革兰氏阴性细菌克雷白氏肺炎杆菌,采用SSSR12处置的LSR的一切样品展示出最大的对数降低(经过处置的产品上没有恢复的存活细胞)。关于金黄色葡萄球菌,观察到明显的剂量反响,SR12的含量越高,则对数降低越高。观察了以前没有暴露于盐水的样品以及以前暴露于盐水3天和7天的样品的剂量反响。关于以前暴露于盐水的样品,在给定SSSR12剂量之内,效能坚持恒定或悄悄增加。
       采用SSSR12处置的LSR展现了在重复暴露于盐水时抵御两种微生物的持续效能,与动力研讨中所看到的银缓释相符。固然本研讨中没有讨论这一主题,但是应留意到,银抵御细菌比抵御真菌更有效。同样,银离子很难渗透人体细胞的细胞壁和多细胞膜,银离子不能很好渗入真菌等更复杂微生物的细胞之内。可以运用足够的银处置医疗设备,以展示抵御白假丝酵母菌等真菌的效能,但是,恳求的剂量高于控制细菌生长的剂量。在后期固化采用5%和10%SSSR12抗菌剂处置的LSR之前和之后,对放射模注样品块展开了相似研讨。标明,与未经处置的聚丙烯相比,未经处置的LSR展示出微小但是分歧的效能。在暴露于盐水之前以及暴露于盐水7天之后实验时,经过处置的LSR样品展示出抵御两种实验微生物的效能更高。一切样品的对数降低量处于或接近最大值。在5%的剂量暴露于盐水7天之后,效能悄悄降落。后期固化关于抗菌性能没有可以丈量的影响。需求展开可以肯定暴露于经过处置的表面之后存活细胞的理论降低数量的化验,以量化抗菌效能。恳求提供此类数据,以在美国和欧洲注册经过抗菌处置的医疗设备。但是,还有其它技术可以用于快速筛查许多样品以及提供可视的效能显现。运用了微生物学中用于检测主动呼吸细胞的一种常见染料(TTC)修正上面所述用于丈量存活细胞对数降低的薄膜接触法。将未经处置的聚丙烯样品、未经处置的LSR样品以及采用1.5%和5%SSSR12抗菌剂处置的LSR样品在37℃暴露于克雷白氏肺炎杆菌细胞中24小时。暴露之后,将样品置于TTC琼脂板的表面。在37℃孵化另外24小时之后,由于琼脂板表面生长细菌而构成红色,因此可以观察到存活细胞(图7)。保管在未经处置的聚丙烯和LSR上的存活细胞展示出在TTC琼脂板上普遍生长。对比之下,在采用1.5%SSSR12处置的样品上只检测到少量存活细胞。在采用5%SR12处置的样品上没有检测到存活细胞。
       可以提供有意义数据的另一种化验结果以及效能的可视图形参见图8。采用10%SSSR12处置的LSR被模注进体外设备的硅树脂元件中。元件太小,不能展开前面所述的标准薄膜接触法实验,因此开发了一种新的方法。该方法丈量接种元件可以将存活细胞传输到营养琼脂板上几次(共10次)。在接种体水平(103细胞)较低时,在MRSA的存活细胞未传输到琼脂之前,未经处置的元件样品在十次中有七次接触琼脂表面。在接种体水平(104-105细胞)较高时,细胞至少经过10连续接触传输到琼脂表面。关于经过处置的LSR元件,成功传输到琼脂表面的次数更低。每次接触传输到琼脂板的细胞数量也似乎更少。这些数据标明,经过处置的元件表面的存活细胞比未经处置的元件表面的存活细胞少。在其它研讨中观察到,抵御克雷白氏肺炎杆菌的效能高于抵御金黄色葡萄球菌的效能(附表)。另一种基于银的产品也展现出在抵御克雷白氏肺炎杆菌方面效能极好,但是,在抵御金黄色葡萄球菌的效能方面没有采用SSSR12处置的样品样品有效。接种体水平也影响经过处置的LSR的效能,由于在较低接种体水平时,呈现的细菌转移更少。另外,还在以前暴露于盐水三天和七天的LSR元件上展开了这种化验。如前所述,采用SR12处置的LSR的效能似乎在材料暴露于盐水时增加。这些结果标明,SSSR12能够在医疗设备理论元件的预期运用时间展示出效能。恳求展开进一步研讨以了解经过较长时期暴露以及在不同环境条件下的抗菌性能水平。
       经过将抗菌剂集成于设备元件内部或涂层设备而采用抗菌素处置医疗设备,曾经证明可以辅佐降低与设备相关的感染,但是只是少数情况。存在运用可以展现出生物相容性恳求水平和持续效能水平的现有成份开发新的抗菌剂或新技术的机遇。由于存在这些恳求,银基抗菌素仍然是集成于医疗设备内部或表面的最常见和最可靠的抗菌剂。

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