研究目的
评估飞秒激光诱导的亚微米拓扑结构在生物医学弹性体表面上的抗生物污损功能。
研究成果
飞秒激光诱导的PDMS和PU弹性体亚微米形貌可产生抗生物污损性能。LIPSS和MS形貌使两种弹性体上的细菌粘附减少超过89%。这种亚微米纹理弹性体在长期水接触中表现出良好的耐久性，因此其抗生物污损效果在生物医学应用中的持续使用过程中受影响最小。
研究不足
与MS形貌相比，LIPSS形貌的制备对激光加工干扰和基底表面粗糙度更为敏感。LIPSS形貌上因磨损产生的少量物理缺陷会导致细菌局部粘附，从而损害其抗污性能。
1：实验设计与方法选择：
采用飞秒激光加工技术在不锈钢基板上制备两种形貌——高度规则且单一尺度的亚微米激光诱导周期性表面结构（LIPSS）以及包含亚微米和微米级特征的多尺度结构（MS）。
2：样品选择与数据来源：
使用市售AISI 430（X6Cr17）铁素体不锈钢板制作纹理母模。
3：实验设备与材料清单：
采用集成掺镱飞秒激光源的LASEA LS5工作站，使用聚二甲基硅氧烷（PDMS）和聚氨酯（PU）弹性体进行复制。
4：实验步骤与操作流程：
使用不同扫描策略在不锈钢基板上制备两种纹理表面，随后将这些纹理不锈钢基板作为母模用于PDMS和PU弹性体的软模成型。
5：数据分析方法：
使用光学轮廓仪对MS基板的尺寸进行分析，使用原子力显微镜对LIPSS基板的尺寸进行测量，采用座滴法表征纹理表面和LIPSS表面的润湿性。
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Sylgard 184
184
Dow Corning
Used as a base and curing agent for PDMS replication.
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ESEM
Quanta-200
Philips FEI
Used for imaging textured metallic and elastomeric substrates.
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UV-Vis spectra
V650
JASCO
Used for measurements on elastomeric surfaces with LIPSS and MS topographies.
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Spinning disc confocal microscope
CSU-X1
Yokogawa Electric Corporation
Used for imaging the adhered bacteria on the surfaces.
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LASEA LS5 workstation
LS5
LASEA
Used for femtosecond laser processing to produce sub-micron topographies on stainless steel substrates.
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Clear Flex 50
50
Smooth-On
Used as a urethane liquid rubber compound for PU replication.
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Atomic Force Microscope
MFP-3D
Asylum Research
Used for dimensional measurements of LIPSS substrates.
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Optical profilometer
G5 Infinite focus
Bruker Alicona
Used for dimensional analysis of MS substrates.
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Contact angle goniometer
Theta
Biolin Scientific
Used for characterising the wetting properties of the textured and LIS substrates.
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