ساخت و مشخصه یابی پوشش های فلزی پاششی نانو ساختار آنتی باکتریال برای کاربردهای پزشکی

هدف پژوهش حاضر، ساخت و مشخصه یابی پوشش های فلزی آنتی باکتریال برای کاربردهای پزشکی بود. پوشش مس به روش پاشش حرارتی قوس الکتریکی بر روی زیر لایه فلزی (فولاد زنگ نزن 316 ال) و زیرلایه غیرفلزی(mdf) اعمال شد. برای ارزیابی خواص سطحی و ضد باکتری پوشش های مسی، نمونه های مس کاتدی و فولاد زنگ نزن 316 ال (زیرلایه) نیز به عنوان شاهد برای مقایسه تهیه شد. شناسایی ساختار فازی و بررسی ریزساختاری پوشش بوسیله آزمون های پراش پرتو ایکس (xrd)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) به همراه طیف سنجی توزیع انرژی پرتو ایکس (eds) انجام گرفت. به منظور تعیین خواص ضد باکتری پوشش های مسی، آنالیز های کیفی از قبیل آزمون آنتی بیوگرام و اسپکتروفوتومتری و هم چنین آزمون تعیین خواص کمی ضد باکتری با گذشت زمان توسط کشت باکتری و شمارش تعداد کلنی های شکل گرفته نیز انجام شد. به منظور ارزیابی آماری نتایج به دست آمده از نرم افزار آماری (sas) استفاده شد. به منظور بررسی و مقایسه رفتار ترشوندگی نمونه ها از آزمون تعیین زاویه تماس دینامیکی و مدل ارزیابی ویل هلمی استفاده شد. ارزیابی انرژی سطحی پوشش نیز توسط مدل چیبووسکی بررسی و محاسبه شد. علاوه بر این، تاثیر ریز ساختار و اندازه دانه، خواص سطحی از قبیل ترشوندگی و انرژی سطحی، زبری سطحی، نواقص موجود در پوشش از قبیل درصد اکسید و تخلخل بر خواص ضد باکتری پوشش بررسی و ارزیابی شد. خواص ریز ساختاری، پارامتر های انجمادی و هم چنین استحکام چسبندگی پوشش مس بر روی زیر لایه غیر فلزی (mdf) نیز، با پوشش مس با زیر لایه فلزی (فولاد زنگ نزن 316 ال) مقایسه شد. نتایج آزمون های کیفی و کمی تعیین خواص ضد باکتری نشان داد که پوشش مس قادر است پس از گذشت 360 دقیقه بیش از 90 درصد تعداد باکتری های اولیه را از بین ببرد. آنالیز آماری نیز نشان داد که این خواص ضد باکتری در مقایسه با نمونه های دیگر با احتمال بیش از 99 درصد معنی دار است. کم بودن زاویه تماس ترشوندگی و بالاتر بودن انرژی آزاد سطحی جامد پوشش های مسی باعث افزایش رفتار ترشوندگی در این نمونه نسبت به دو نمونه دیگر شد. با توجه به نتایج به دست آمده، نه تنها وجود یک عامل ضد باکتری مانند مس ضروری می باشد، بلکه با کاهش اندازه دانه، کاهش زاویه تماس ترشوندگی، افزایش انرژی آزاد سطحی جامد، افزایش زبری سطحی، افزایش درصد اکسید و تخلخل و هم چنین نواقص کریستالی خاصیت ضد باکتری افزایش می یابد.