Formation of antibacterial coatings on chitosan matrices by magnetron sputtering
Journal Title: Хімія, фізика та технологія поверхні - Year 2017, Vol 8, Issue 4
Abstract
Chitosan as a biodegradable natural polymer is currently among the most attractive alternatives for the replacement of plastics, metals and other materials in various industries. Biodegradable chitosan matrices find their use as materials for biomedical devices, implants, scaffolds. Copper nanoparticles in their turn impart bacteriostatic and antibacterial properties to medical products, as well as copper coatings and nanopowders. We obtain thin copper coatings on the biodegradable chitosan matrices using magnetron sputtering. The optimal sputtering regimes were selected: high frequency discharge power of ~200 W at the frequency of 13.5 MHz in argon medium. The argon pressure was maintained within 1 Pa. As a target, a disk of 80 mm in diameter was made of copper grade M1. The resulting copper content in the samples does not exceed the toxicity threshold for humans 200–250 mg/day. The presence of an ultrathin copper film does not change the morphology and crystal structure of chitosan films. In the course of sample degradation in model media, copper is released from the film with the higher copper content in all variants of media (the highest release in the alkaline medium); and from all films in alkaline environment. The greatest yield is observed in the case of the smallest sputtering. To investigate the antimicrobial properties of copper-coated films, multiresistant strains of gram-positive and gram-negative microorganisms (S. aureus, E. coli and P. aeruginosa) were used. Summarizing the results, we can conclude that copper sputtering does not significantly affect the complex of the physicochemical properties of chitosan films, but imparts their antibacterial properties significantly; in particular, the films suppress the growth of S. aureus.
Authors and Affiliations
O. V. Kalinkevich, O. Yu. Karpenko, Ya. V. Trofimenko, A. M. Sklyar, V. Yu. Illiashenko, A. N. Kalinkevich, V. A. Baturin, S. N. Danilchenko
Keywords
Related Articles
- EP ID EP252156
- DOI 10.15407/hftp08.04.410
- Views 96
- Downloads 0
Релаксація розподілу надлишкових неосновних носіїв заряду в макропористому кремнію
Релаксація розподілу надлишкових неосновних носіїв заряду в структурі макропористого кремнію була розрахована методом кінцевих різниць. Початковий розподіл надлишкових неосновних носіїв заряду має два максимуми, після ге...
Синтез багатошарового азаграфена та оксиду нітриду вуглецю
Графітоподібний нітрид вуглецю (що характеризується як нетоксичний і хімічно високостійкий матеріал) і його наноструктуровані і доповані, зокрема, киснем, похідні, привертають особливу увагу в якості найбільш перспективн...
Исследование взаимодействия кофейной кислоты с поверхностью наноразмерного диоксида церия методами термодесорбционной масc-спектрометрии и ИК-спектроскопии
Изучение термохимических свойств кофейной кислоты и ее поверхностных комплексов является важным для фармацевтической и пищевой промышленности, медицины, а также для разработки технологий гетерогенного каталитического пир...
Газофазное осаждение кавитационностойкого покрытия на основе карбида бора
Надежность и экономичность эксплуатации АЭС любого типа в значительной степени зависят от надежной работы системы ее трубопроводов. Из литературных источников показано, что наиболее опасная зона, с точки зрения эрозионно...
Різні методи для опису морфологічних та текстурних характеристик різних матеріалів
Метою роботи було порівняння різних методів опису текстурних характеристик різних матеріалів. Кілька шляхів може бути обрано для детального опису морфології та текстури різних матеріалів: (i) адсорбція-десорбція низькомо...