等離子鍍銀鈦金屬 助植入部件長效抗菌

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等離子鍍銀鈦金屬 助植入部件長效抗菌

骨科及牙科手術經常有需要把人造部件植入身體;手術之後,若遇上細菌感染的情況,就會影響康復進度和治療效果。香港城市大學物理及材料科學系朱劍豪講座教授運用等離子技術,為常用於移植的鈦金屬部件注入具抗菌功效的銀離子,對抵抗大腸桿菌、金黃葡萄球菌,以及引致牙周病的兩種細菌均非常有效。

資料來源:香港城市大學

鈦金屬有抗腐蝕性質,不容易被人體排斥,因而常用於製作矯形義肢、人工牙齒或置換關節等部件,但植入體內後容易受細菌感染。銀金屬則具有抗菌功效,現有技術可製成超薄塗層鍍於鈦部件表面,殺滅細菌。但植入人體的銀塗層會被迅速釋放,以致無法維持長時間抗菌功效,且本身含毒性,若在短時間內大量釋放會對人體有害。
朱教授及其研究團隊利用納米技術,在鈦表面製造極微細的鈦納米管,然後把銀金屬變為離子體注入鈦納米管。等離子技術可控制注入鈦納米管的銀離子濃度及能量,和注入管內的深度,以控制銀金屬的釋放速度。新技術維持鈦納米管的特性和物理化學性質,而銀離子殺菌功能可以持續更長時間,同時對人體十分安全。

上圖:(左起)注入銀離子體的鈦納米管、未有注入銀離子體的鈦納米管、未經處理的鈦金屬。
在「大腸桿菌」及「金黃葡萄球菌」測試的實驗室研究報告結果顯示,注入銀離子的鈦納米管在最初7天幾乎可以殺死全部大腸桿菌,28天後的殺菌率亦高達99%。金黃葡萄球菌的實驗也有類似結果。
朱教授(上圖)再把兩種經常引致牙周病的細菌,即「牙齦卟啉單胞菌」和「伴放線放線桿菌」培植於注入銀離子體的鈦納米管上;經過一天之後細菌幾乎全部死亡。而在未經等離子技術處理的鈦納米管上,則有大量細菌生存。實驗7天後的對比結果亦與此相若,表明注入銀離子體的鈦納米管具有持久的抗菌功效。朱教授表示:「口腔內有很多細菌,植牙部件物料的抗菌功效十分重要。」技術經過臨床測試後,有望被廣泛使用,造福更多病人。
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