研究目的
本研究的主要目标是合成一种含有生物活性二氧化钛纳米粒子的聚甲基丙烯酸甲酯/聚醚醚酮纳米复合材料,以增强其抗菌性和生物相容性特性,同时具备适合制造3D打印立体光刻牙科修复体的性能。
研究成果
通过乳液聚合工艺成功制备了含羧基功能化纳米TiO2的生物活性共聚纳米复合材料,并用于制造全立体光固化牙科修复体。光谱分析明确证实了TiO2的功能化成功,同时显示出颗粒结构的单分散特性。纳米复合材料的显微研究表明,在PEEK/PMMA共聚物基质中,颗粒呈球形且团聚程度较低。该生物活性功能化TiO2纳米颗粒在制备的牙科复合材料中高度分散,对革兰氏阳性和阴性病原菌均表现出优异的杀菌活性,并改变了与牙髓细胞的细胞相容性。这种简易合成的纳米复合材料已有效应用于立体光刻技术制作全口义齿。
研究不足
该论文未明确提及具体局限性,但潜在方面可能包括合成过程的可扩展性、纳米复合材料的长期稳定性,以及实验室环境之外的临床适用性。
1:实验设计与方法选择:
本研究通过乳液聚合将羧酸功能化的TiO2纳米颗粒掺入PMMA/PEEK共聚物基体,制备用于牙科应用的纳米复合材料。方法包括丙烯酸功能化、聚合及多种表征技术。
2:样本选择与数据来源:
购买并功能化纳米TiO2颗粒。使用细菌病原体(大肠杆菌和金黄色葡萄球菌)及人牙髓干细胞(hDPSCs)进行抗菌性和细胞相容性测试。
3:实验设备与材料清单:
设备包括超声波处理器、离心机、真空烘箱、带搅拌器和回流冷凝器的夹套反应器、XRD(帕纳科X'Pert PRO MRD衍射仪)、FTIR(岛津)、SEM(卡尔蔡司AURIGA)、TEM(日立H8100)、CLSM(尼康A1R)、微孔板读数器。材料包括TiO2纳米颗粒、丙烯酸、己烷、乙醇、PEEK、MMA单体、过硫酸钾、营养肉汤、FITC染色剂、I型胶原酶、分散酶、DMEM、胎牛血清、青霉素、链霉素、MTT检测试剂盒。
4:0)、CLSM(尼康A1R)、微孔板读数器。材料包括TiO2纳米颗粒、丙烯酸、己烷、乙醇、PEEK、MMA单体、过硫酸钾、营养肉汤、FITC染色剂、I型胶原酶、分散酶、DMEM、胎牛血清、青霉素、链霉素、MTT检测试剂盒。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:在超声和搅拌下用丙烯酸功能化TiO2,随后离心干燥。将功能化TiO2分散于PEEK溶液,加入MMA,在70°C下用引发剂聚合制备纳米复合材料。采用XRD、FTIR、SEM、TEM、EDX进行表征。通过琼脂扩散法和溶液悬浮法进行抗菌分析,CLSM成像。使用hDPSCs培养和MTT检测进行细胞相容性分析。
5:数据分析方法:
分析光谱和显微技术数据以确认结构和形态特性??咕始扑阄?存活率=B/A×100。通过MTT检测的吸光度测量细胞活力。
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获取完整内容-
X-ray diffractometer
X’Pert PRO MRD
PANalytical
Used for XRD investigations to analyze the crystalline structure of samples.
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Scanning electron microscopy
AURIGA
Carl Zeiss
Used for SEM analysis to examine surface morphology.
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Transmission electron microscopy
H8100
Hitachi
Used for TEM analysis to study structural details.
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Fourier transform infrared spectroscopy
SHIMADZU
Used for FTIR analysis to investigate structural properties.
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Confocal laser scanning microscopy
A1R
Nikon
Used for CLSM to visualize bacterial cell death.
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Ultrasonic processor
Used for sonication during functionalization of TiO2 nanoparticles.
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Centrifuge
Used for separation and purification of functionalized TiO2 nanoparticles.
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Vacuum oven
Used for drying functionalized TiO2 nanoparticles.
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Jacketed reactor
Used for polymerization process with stirrer, reflux condenser, and N2 inlet.
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Microplate reader
Used for measuring absorbance in MTT assay for cell viability.
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Shaking incubator
Used for incubating bacterial cultures.
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