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聚氯乙烯(PVC)是在醫(yī)用導(dǎo)管材料領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的一種生物高分子材料,它常被用于生產(chǎn)導(dǎo)尿管、氣管導(dǎo)管、靜脈內(nèi)置管、輸液管和輸血管等各種醫(yī)用軟管。這得益于它具有這幾種優(yōu)點(diǎn):j1.良好的可塑性:PVC材料具有良好的可塑性,可以輕易地被加工成各種形狀和規(guī)格來滿足不同的臨床需求;2.k良好的穩(wěn)定性:PVC具有良好的抗腐蝕性,可以應(yīng)對(duì)多種化學(xué)溶液的腐蝕和損害,便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸;l3.良好的透明性:PVC導(dǎo)管具有良好的透明性,這可以方便在臨床使用時(shí)觀察管內(nèi)的情況以及操作;4.m良好的生物相容性:PVC材料對(duì)于人體非常友好,不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生任何形式的危害;n5.成本較低:PVC材料能夠被廣泛應(yīng)用于醫(yī)用導(dǎo)管材料的一個(gè)重要原因就是成本較低,并且將它制作導(dǎo)管的過程也非常簡單,進(jìn)一步降低了制作成本。

但是聚氯乙烯(PVC)除了具有良好的疏水性和低表面自由能外,還存在生物相容性差、蛋白吸附不良和細(xì)菌黏附等問題。為了解決這些問題,人們采取了不同的方法特別是基于表面處理的方法解決問題,目前有等離子體處理、紫外照射、硫氰化處理、聚乙二醇接枝、抗菌物質(zhì)涂覆等處理辦法。

進(jìn)行等離子體處理時(shí),等離子體中處理誘導(dǎo)的能量超過了鍵的解離能,導(dǎo)致了PVC表面C-C、C-Cl和C-H鍵的斷裂。等離子體暴露在惰性氣體中會(huì)導(dǎo)致亞穩(wěn)態(tài)物質(zhì)的產(chǎn)生,即PVC表面上的碳自由基,碳自由基既可以形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò),也可以在處理后表面暴露在空氣中時(shí)被氧化以產(chǎn)生新的功能。

PVC被等離子體修飾產(chǎn)生諸如-COOH、-OH、-NH2等官能團(tuán),從而與生物分子如DNA、蛋白質(zhì)和抗菌試劑結(jié)合,等離子體可以使用空氣、氧氣、氮?dú)?、惰性氣體或它們的組合來產(chǎn)生特殊的官能團(tuán)、鏈斷裂或表面上的交聯(lián)。

氧等離子體處理后的PVC表面親水性變化

經(jīng)過氧等離子體處理后的PVC表面會(huì)引入羥基等活性官能團(tuán),這會(huì)增強(qiáng)PVC表面的親水性,為了探究氧等離子體對(duì)PVC的最佳處理時(shí)間,在這里利用等離子體機(jī)分別處理PVC樣品1min、2min、3min、4min和5min,然后使用接觸角測(cè)量儀測(cè)量經(jīng)過等離子體處理前后的PVC表面靜態(tài)水接觸角以表征其各自的親水性。具體如圖1-1所示。

圖1-1中VPVC表示未經(jīng)氧等離子體處理的PVC樣品,OPVC代表經(jīng)過氧等離子體處理的PVC樣品。圖1-1(a)所示,未經(jīng)處理的PVC接觸角為106.2°表面是疏水的,經(jīng)氧等離子體處理1min的PVC樣品接觸角是82.7°,處理2min的接觸角是72.7°,處理3min的接觸角是62.5°,處理4min的接觸角是64.8°,處理5min的接觸角是72.3°。由此可知,氧等離子體處理后PVC表面的親水性得到了明顯改善,這是因?yàn)檠醯入x子體處理后的PVC表面形貌在納米尺度發(fā)生了變化,同時(shí)氧等離子體的處理會(huì)在PVC表面引入羥基等活性基團(tuán),這兩種因素都對(duì)親水性的改善起到了作用。

圖1-1 PVC表面靜態(tài)水接觸角隨氧等離子體處理時(shí)間的變化;(b)接觸角隨氧等離子體處理時(shí)間變化的趨勢(shì)圖

圖1-1(b)所示是各個(gè)PVC樣品接觸角的柱狀圖,可以更直觀地觀察出氧等離子體處理對(duì)PVC表面親水性變化的影響,可以看到氧等離子體的處理明顯改善了PVC表面的親水性;在處理時(shí)間為3min時(shí)PVC的親水性達(dá)到最好,這說明氧等離子體對(duì)PVC表面的活化能力是有一定限度的,親水性不會(huì)隨著處理時(shí)間的延長而一直增強(qiáng)。