南黎
,
刘永前
,
杨伟超
,
徐慧
,
李瑛
,
吕曼祺
,
杨柯
金属学报
本文研究了铁素体和奥氏体含铜抗菌不锈钢的抗菌特性及相关机制。实验结果表明，含铜抗菌不锈钢具有优良的广谱杀菌作用，对本文选择的大部分革兰氏阴性菌（G-）和革兰氏阳性菌（G+）的杀灭率均在99.0%以上。通过铁素体抗菌不锈钢对大肠杆菌作用不同时间的研究证明，抗菌不锈钢的杀菌率和其与细菌作用时间有关，铁素体抗菌不锈钢与大肠杆菌作用150min左右时间后的杀菌率才会达到99.9%的最大值。原子力显微镜的观察表明，抗菌不锈钢对大肠杆菌的杀灭会表现为菌体内大量物质流失，细菌出现干瘪现象。电化学实验结果表明，抗菌不锈钢与大肠杆菌作用后，会由于其表面抗菌相中铜离子溶出的加快，而表现为其耐点蚀电位的下降。
关键词:
抗菌不锈钢
,
antibacterial properties
,
antibacterial rate
,
Escheichia coli
南黎
,
刘永前
,
杨伟超
,
徐慧
,
李瑛
,
吕曼祺
,
杨柯
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2007.10.011
研究了铁素体和奥氏体含铜抗菌不锈钢的抗菌特性及相关机制.实验结果表明,含铜抗菌不锈钢具有优良的广谱杀菌作用,对本文选择的大部分革兰氏阴性菌(G-)和革兰氏阳性菌(G+)的杀灭率均在99.0%以上.通过铁素体抗菌不锈钢对大肠杆菌作用不同时间的研究证明,抗菌不锈钢的杀菌率和其与细菌作用时间有关,铁素体抗菌不锈钢与大肠杆菌作用150 min左右时间后的杀菌率才会达到99.9%的最大值.原子力显微镜的观察表明,抗菌不锈钢对大肠杆菌的杀灭表现为菌体内大量物质流失,细菌出现干瘪现象.电化学实验结果表明,抗菌不锈钢与大肠杆菌作用后,会由于其表面抗菌相中铜离子溶出的加快,而表现为其耐点蚀电位的下降.
关键词:
抗菌不锈钢
,
抗菌特性
,
杀菌率
,
大肠杆菌
刘永前
,
南黎
,
陈德敏
,
杨柯
稀有金属材料与工程
在马氏体不锈钢中添加适量铜,经过固溶和时效处理,在不锈钢中弥散析出ε-Cu相,可赋予不锈钢优良的抗菌性能.用透射电镜观察了析出相的形貌分布,还用电子能谱分析了析出相的组成.抗菌检测结果表明,含铜马氏体不锈钢对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有高效杀灭作用,而仅经过固溶处理的不锈钢则没有杀菌作用.耐蚀性测试结果表明,含铜不锈钢的耐点蚀性能下降,其原因在于钝化膜与ε-Cu相之间存在腐蚀电位而发生电偶腐蚀.
关键词:
马氏体不锈钢
,
抗菌
,
ε-Cu相
王帅
,
杨柯
,
任玲
,
南黎
,
沈明钢
,
杨春光
稀有金属材料与工程
利用铜离子的抑菌功能,研究了含铜CoCrMo钴基合金的抗菌特性.结果表明,含铜CoCrMo合金具有良好的广谱抗菌性能,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀灭率均在95.7％以上.通过对不同浓度的大肠杆菌的抗菌性能研究表明,含铜CoCrMo合金对1×106 cfu/mL以下浓度的大肠杆菌均表现出良好的抗菌性能,随着细菌浓度的升高,抗菌性能迅速下降.对细菌生物膜的观察结果表明,含铜CoCrMo合金可以有效地抑制细菌生物膜的形成,减少表面细菌粘附的数量.电化学试验结果表明,含铜CoCrMo合金与大肠杆菌作用后,Cu离子溶出加快,表现出合金的自腐蚀电位和点蚀电位有所降低.
关键词:
CoCrMo合金
,
铜离子
,
抗菌
,
细菌生物膜
夏进
,
徐大可
,
南黎
,
刘宏芳
,
李绮
,
杨柯
材料研究学报
doi:10.11901/1005.3093.2015.188
人类认知由微生物导致的金属腐蚀现象距今已有一个多世纪的历史.最近20年,微生物腐蚀(Microbiologically influenced corrosion,MIC)已成为金属腐蚀的一个研究热点.因为缺乏对MIC机理的深入了解和认识,人们甚至认为MIC是腐蚀领域中的一个“谜”.因此,迫切需要了解MIC的发生机理.最新的研究结果表明,金属的微生物腐蚀在本质上是一个生物电化学过程.在微生物与金属并存的环境中,当电子供体(如碳源)不存在或消耗掉之后,微生物用金属代替碳源获取电子,导致金属发生微生物腐蚀.另外一种腐蚀机理是,微生物的代谢产物(比如有机酸)导致金属腐蚀.腐蚀是一个能量释放的反应过程,微生物通过腐蚀金属得到维持其生命所必需的能量.目前,电化学方法已应用于微生物金属腐蚀研究,学者们提出了诸如“阴极去极化”等经典理论.但单纯从电化学角度研究微生物腐蚀金属可能得到一些片面的结论.随着对这一领域研究的不断深入人们认识到必须结合生物能量学以及生物电化学方面的知识,以更好地理解微生物影响金属腐蚀的进程.本文总结这方面的最新研究进展,并着重介绍“生物催化阴极还原”理论(Biocatalytic cathodic sulfate reduction,BCSR)和“电化学微生物腐蚀”理论(Electrical microbial infuenced corrosion,EMIC)等最新的金属微生物腐蚀机理.本文主要从生物能量学和生物电化学方面介绍金属微生物腐蚀机理研究,这是目前国际上一种新的研究方法和思路.BCSR就是依据这一思路解释了微生物为什么和怎样腐蚀金属这一MIC研究领域中的这一难题.
关键词:
材料失效与保护
,
微生物腐蚀
,
硫酸盐还原菌
,
生物膜
,
生物能量学
,
细胞外电子传递
王帅
,
杨春光
,
徐大可
,
沈明钢
,
南黎
,
杨柯
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2014.00184
利用抗菌性能检测、硬度测试、TEM观察、激光共聚焦显微镜观察和SEM观察等手段,研究了时效处理对3Cr13MoCu马氏体不锈钢抗菌性能的影响.研究结果表明,随着时效温度的升高,3Cr13MoCu马氏体不锈钢中的富Cu相不断长大,对金黄色葡萄球菌的杀菌率不断提高,但其硬度迅速下降.而在500℃进行时效处理时,延长时效时间至10～14 h后,钢中富Cu相含量不断增加,其抗菌性能和硬度均不断提高.结合抗菌性能和硬度测试结果,确定3Cr13MoCu不锈钢的优化热处理制度为:1080℃固溶30 min,水冷+500℃时效10～14h,空冷.在此热处理工艺下,3Cr13MoCu不锈钢表现出了非常优异的抗菌性能,在杀灭游离态细菌的同时,还可以有效地抑制表面细菌生物膜的形成.
关键词:
含Cu马氏体不锈钢
,
抗菌性能
,
硬度
,
生物膜
任玲
,
南黎
,
杨柯
材料导报
概述了生物医用材料在临床应用中引发的细菌感染问题,介绍了与其相关的细菌生物膜感染机制,提出了抗细菌感染医用材料的概念,分析了各类抗细菌感染医用材料目前的开发思路、研究进展和特点,包括抗感粢医用金属材料、抗感染医用高分子材料和抗感染医用陶瓷材料等.最后,展望了抗细菌感染医用材料的未来发展及临床应用前景.
关键词:
生物医用材料
,
细菌感染
,
细菌生物膜
,
抗感染
