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尽管时至今日,人们为防止传染性病原体的传播作出了广泛的努力,但传染病仍然是美国和全世界第三大导致死亡的原因。医疗相关的感染(HAI)仍然是世界上最为紧迫和最昂贵的医疗保健问题之一。受污染的环境硬表面和软表面在感染传播中起了关键作用,它们导致了大约有记录的与医疗相关的感染的爆发的20%。交叉感染不仅是导致医院疾病爆发和死亡的主要原因,而且还显著增加了入院病人的住院时间和医疗开支。医院感染率,特别是那些由耐药性细菌引起的感染率,在全球范围内正在以惊人地速度增加。虽然更为严格的感染控制措施正在实施,但很显然,目前所使用的减少医院感染的方式是远远不够的。传染源传播的一个关键因素是致病微生物在环境表面上存活的能力。已经被大家所共识的是,许多感染源可以在环境中存活很长时间。
热分析(TG)。采用STA409PC型热失重分析仪,称取5 mg左右切碎的纤维,在氮气保护下,以10 ℃/min的升温速率从室温升至600 ℃进行检测。
(3)红外光谱(FT-IR)。
采用TENSOR37型傅立叶红外光谱仪,溴化钾压片法,分辨率为2 cm-1,扫描范围为500~4 000 cm-1进行红外分析。
(4)扫描电子显微镜(SEM)。
7 其他接枝方法炭材料接枝的方法还有许多,比如新型炭材料因具有良好的理化性能和机械性能而作为电接枝的基底材料[8]。目前,重氮化电接枝[9,10]作为一种简单可控、的表面修饰方法,引起了广大研究者的兴趣。
3 接枝炭材料的应用
3.1 物缓释
近年来在生物医用高分子领域的研究中,高分子物缓释材料是热门的研究课题之一,也是生物医学工程发展的一个新领域。一般的给方式,使人体内的物浓度只能维持较短的时间,血液中或是体内组织中的物浓度上下波动较大,有时候超过病人的物高耐受剂量,有时候又低于有效剂量,不但起不到应有的疗效,而且可能产生副作用。物的缓释是将物活性分子与特定载体结合(或复合、包囊)。该物到达体内不会马上释放,它会以适当的浓度和持续时间释放出来,从而达到特定效的目的。要制备缓释品,关键是要制备能使被承载的物缓慢释放的载体材料。近年来,炭材料由于化学和物理性质的稳定、有一定的机械强度和良好的成型加工性能,在炭材料接枝目标物,以实现物的靶向输送,减少服次数,减轻患者的痛苦,并能节省人力、物力和财力等。谢萍等[11]制备亲水性纳米炭并研究其淋巴靶向性,并通过小鼠皮下注射实验研究其淋巴示踪性,结果用这种亲水性接枝纳米炭制备的混悬液能在4min内有效地对小鼠淋巴结进行染,具有淋巴示踪特性。肖英[12]等研究了经硝酸氧化改性后的炭黑,保留了大量的羧基,使得炭黑在水中有了较好的分散性,还在炭黑表面接枝抗肿瘤物,合成一种能准确到达肿瘤靶向位置的物。
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1 接枝功能单体的原理接枝功能单体的原理主要有两种:一是将预先聚合的炭材料经化学或物理化学方法活化,使主链上产生活性中心(以*表示)。它可以是自由基,也可以是正、负离子,然后由它引发单体M聚合生成接枝炭材料。这种方法称为接出分枝的方法。二是通过单体M的聚合,在它还带有反应活性时(如负离子聚合活的高分子)与预先聚合的某一高分子的官能团发生反应生成接枝炭材料。此法称为分枝接到炭材料主干上的方法(图1)。
化学接枝就是利用炭材料表面的反应基团与被接枝的单体或大分子链发生化学反应而实现表面接枝。例如:Laachachi等[2]利用化学接枝的方法将碳纳米管接枝到碳纤维上。经过表面氧化处理的碳纳米管和碳纤维通过酯化反应或酰胺化反应键合在一起。结果表明,在丙酮做溶剂的条件下,通过SEM图显示出碳纳米管和炭纤维有很好的接枝度。2.2 辐射接枝。
辐射接枝通过对单体进行辐射,使其产生自由基活性点,进而引发另一种单体进行接枝聚合,形成共聚物。可以通过调节剂量、剂量率、单体浓度来控制反应的接枝速率、接枝率和接枝深度(表面或本体接枝)。另外,辐射接枝反应是由辐射引发的,不需要引发剂,因此可以得到比较纯净的接枝共聚物,还能起到的作用,这对医用高分子材料的合成和改性有着十分重要的作用。辐射接枝不仅操作简单、易性,而且可以在室温甚至低温下完成。Chen等[3]将γ射线辐射在炭纤维(CF)表面接枝聚乙烯(PE-b-PEO),接枝过程如图2所示,结果表明:当辐射量达到40KGv10kG/h 110℃氮气保护下,聚乙烯成功地接枝到了炭纤维上,接枝度达到15%。