本發明屬于生物醫用材料領域，涉及尖刺結構s-tio2/pt復合納米材料在制備抗菌材料上的應用。
背景技術：
1、
2、光催化抗菌技術通過光激發半導體材料產生高氧化性的活性氧(reactiveoxygen?species,ros)，可實現對細菌生物膜的不可逆物理破壞，其作用機制不涉及生物代謝通路干預，因而從根源上規避了耐藥性風險。在眾多半導體光催化劑中，二氧化鈦(tio2)憑借其生物相容性、原料成本優勢及穩定的化學惰性，已成為醫用抗菌涂層及植入體表面改性的重點開發材料。然而，受限其于本征物理特性，tio2的臨床應用面臨重大困難。tio2的寬禁帶結構導致僅能響應紫外光波段，而對生物組織更為友好的可見光無法被有效利用。此外，二氧化鈦光生電子-空穴對的快速復合，致使量子效率低于，嚴重削弱了ros的產生能力。
3、現有技術中，研究人員嘗試通過形貌調控(如納米管、多級結構構筑)以增大材料比表面積，增強細菌吸附并構建電子傳輸通道，但單一形貌優化對帶隙結構的調節有限，無法顯著拓寬光響應范圍。此外，貴金屬(pt、au、ag)摻雜可通過表面等離子體共振效應和肖特基勢壘抑制載流子復合，顯著提升光催化性能。然而，貴金屬負載量＞5wt％時易發生金屬顆粒的團聚，導致活性位點密度下降。因此，開發形貌-組分雙協同的tio2基復合體系，通過幾何限域效應抑制金屬團聚，同時利用分級孔道增強可見光多次反射吸收，將有望成為突破現有性能的關鍵策略。
4、基于上述所述，開發一種通過協同結構設計與組分調控實現寬光譜響應、高效載流子分離的tio2基光催化材料，對推進光催化抗菌技術的臨床應用具有重要科學價值與產業化意義。
技術實現思路
1、有鑒于此，本發明提供尖刺結構s-tio2/pt復合納米材料在制備抗菌材料上的應用。本發明具體提供了如下的技術方案：
2、尖刺結構s-tio2/pt復合納米材料在制備抗菌材料上的應用，將尖刺結構s-tio2/pt復合納米材料作為抗菌材料使用，體外使用時，配制成濃度大于256μg/ml的溶液，體內使用時，配制成濃度大于1024μg/ml的溶液，所述的尖刺結構s-tio2/pt復合納米材料的尖刺結構通過物理穿刺細菌細胞膜實現物理抗菌，通過與細菌間發生電子轉移實現抗菌，在可見光范圍內促進傷口愈合，所述的尖刺結構s-tio2/pt復合納米材料的形貌為海膽狀的刺球，粒徑為1.5±0.1μm，刺長為200-300nm，所述的尖刺結構s-tio2/pt復合納米材料是尖刺結構tio2與hptcl6溶液沉積煅燒后得到。
3、進一步，尖刺結構s-tio2/pt復合納米材料的制備方法為：
4、1)將tio2分散在氫氧化鈉溶液中，攪拌并混合均勻后，在80～150℃下水熱反應12～48h，合成tio2納米管前體；
5、2)步驟1)的tio2納米管前體分散在氫氧化鈉溶液中，加入過氧化氫溶液，在120～200℃水熱反應4～24小時，高溫煅燒，得到尖刺結構s-tio2；
6、3)將步驟2)的尖刺結構s-tio2均勻分散在水中，并加入hptcl6溶液，沉積后，高溫煅燒，得到尖刺結構s-tio2/pt復合納米材料。
7、進一步，步驟2)的高溫煅燒條件為空氣條件下，1～10℃/min，350～450℃，2～6h。
8、進一步，步驟3)的高溫煅燒條件為n2條件下，1～10℃/min，180～400℃，1～4h。
9、進一步，步驟1)的氫氧化鈉溶液的濃度為5～10mol/l,步驟2)的氫氧化鈉溶液的濃度為1～5mol/l，過氧化氫溶液的濃度為5～10mol/l。
10、進一步，步驟3)的hptcl6溶液的濃度為10～40mmol/l。
11、進一步，所述的尖刺結構s-tio2/pt復合納米材料中pt的含量為4-5wt％。
12、進一步，所述的s-tio2/pt復合納米材料中的tio2晶型為銳鈦礦。
13、進一步，所述的s-tio2/pt復合納米材料具備光響應性能，響應區域為400-780nm。
14、進一步，所述的溶液為磷酸鹽緩沖溶液。
15、本發明的有益效果在于：本發明協同結構設計與組分調控實現寬光譜響應、高效載流子分離的s-tio2/pt雜化納米材料，本發明的尖刺狀結構的s-tio2/pt雜化納米材料成功的將tio2的光吸收范圍由紫外光響應區域拓寬至可見光響應區域；尖刺結構的分級孔道通過增強可見光多次反射吸收顯著增強了ros的產生；s-tio2/pt復合納米材料的尖刺結構通過物理穿刺作用破壞細菌膜完整性，有效縮短ros殺傷距離，實現物理抗菌；s-tio2/pt復合納米材料的尖刺結構可增強材料與細菌間的電子轉移，干擾細菌呼吸鏈功能，提高物理抗菌效果；本發明構建的具有光催化抗菌性能的s-tio2/pt復合納米材料整合了物理抗菌與光動力抗菌，實現協同抗菌，在小鼠傷口抗菌模型中展現了優異的促愈合能力。本發明提出的形貌調控型物理-光動力協同機制，為開發非耐藥依賴的新型抗菌系統提供了創新思路。
1.尖刺結構s-tio2/pt復合納米材料在制備抗菌材料上的應用，其特征在于，將尖刺結構s-tio2/pt復合納米材料作為抗菌材料使用，體外使用時，配制成濃度大于256μg/ml的溶液，體內使用時，配制成濃度大于1024μg/ml的溶液，所述的尖刺結構s-tio2/pt復合納米材料的尖刺結構通過物理穿刺細菌細胞膜實現物理抗菌，通過與細菌間發生電子轉移實現抗菌，在可見光范圍內促進傷口愈合，所述的尖刺結構s-tio2/pt復合納米材料的形貌為海膽狀的刺球，粒徑為1.5±0.1μm，刺長為200-300nm，所述的尖刺結構s-tio2/pt復合納米材料是尖刺結構tio2與hptcl6溶液沉積煅燒后得到。
2.根據權利要求1所述的尖刺結構s-tio2/pt復合納米材料在制備抗菌材料上的應用，其特征在于，尖刺結構s-tio2/pt復合納米材料的制備方法為：
3.根據權利要求2所述的尖刺結構s-tio2/pt復合納米材料在制備抗菌材料上的應用，其特征在于，步驟2)的高溫煅燒條件為空氣條件下，1～10℃/min，350～450℃，2～6h。
4.根據權利要求2所述的尖刺結構s-tio2/pt復合納米材料在制備抗菌材料上的應用，其特征在于，步驟3)的高溫煅燒條件為n2條件下，1～10℃/min，180～400℃，1～4h。
5.根據權利要求2所述的尖刺結構s-tio2/pt復合納米材料在制備抗菌材料上的應用，其特征在于，步驟1)的氫氧化鈉溶液的濃度為5～10mol/l,步驟2)的氫氧化鈉溶液的濃度為1～5mol/l，過氧化氫溶液的濃度為5～10mol/l。
6.根據權利要求2所述的尖刺結構s-tio2/pt復合納米材料在制備抗菌材料上的應用，其特征在于，步驟3)的hptcl6溶液的濃度為10～40mmol/l。
7.根據權利要求1所述的尖刺結構s-tio2/pt復合納米材料在制備抗菌材料上的應用，其特征在于，所述的尖刺結構s-tio2/pt復合納米材料中pt的含量為4-5wt％。
8.根據權利要求1所述的尖刺結構s-tio2/pt復合納米材料在制備抗菌材料上的應用，其特征在于，所述的s-tio2/pt復合納米材料中的tio2晶型為銳鈦礦。
9.根據權利要求1所述的尖刺結構s-tio2/pt復合納米材料在制備抗菌材料上的應用，其特征在于，所述的s-tio2/pt復合納米材料具備光響應性能，響應區域為400-780nm。
10.根據權利要求1所述的尖刺結構s-tio2/pt復合納米材料在制備抗菌材料上的應用，其特征在于，所述的溶液為磷酸鹽緩沖溶液。