コールドステージTOF-SIMSおよびXPSを使用した抗菌コーティングされた縫合糸の表面特性評価

アプリケーションノート

ジム・ギブソンとサーシャ・ロドニャンスキー

抗菌コーティングされた縫合糸は、手術部位感染の発生を減らすために開発されました。 トリクロサンは、ポリグルカプロンベースの縫合糸のコーティングに使用されています。 縫合糸コーティングの表面を理解することは、故障解析と品質管理にとって重要です。 飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS)やX線光電子分光法など、表面の数オングストロームをサンプリングする機器に使用されるUHV真空システムの揮発性のため、トリクロサン自体の分析は困難です。 (XPS)。

コールドステージ分析は、室温で固体ではないサンプルや、縫合糸などの真空システムで揮発性の成分を含むサンプルに効果的であることが示されています。 サンプルは、真空システムの外側で液体窒素温度近くまで冷却され、分析のためにUHV圧力までポンプダウンされます。 コールドステージオプションは、EAGLaboratoriesのTOF-SIMSおよびXPSで利用できます。

図1:コールドステージを使用したトリクロサン被覆縫合糸のTOF-SIMS画像。

単一の縫合糸フィラメントの負イオンTOF-SIMS画像を図1に示します。この分析は、-80°Cの低温ステージを使用して行われました。 画像は、分子イオン(C12H6Cl3O2)と親分子からフラグメント化されたClの両方として、トリクロサンの分布を示しています。 分子イオンはトリクロサンに最も特異的です。 抗生物質は、配向されているように、主に縫合糸フィラメントの上部にあります。 フィラメントの下部には、基本的なポリグレカプロン素材からの信号が多く含まれています。 表面潤滑剤に関連する種、シリコンとステアレートも検出されました。
室温でコールドステージなしの同様の縫合糸をTOF-SIMSで分析すると(室温)、トリクロサンシグナル(図2)が大幅に減少し、ポリグレカプロンからのシグナルが高くなります。 トリクロサンは、約10B Torrで装置の真空システムから失われました。

図2:コールドステージのないトリクロサンコーティングされた縫合糸のTOF-SIMS画像。

縫合糸の低温段階のXPS分析では、トリクロサンからのClが検出されました。 スペクトルは、トリクロサンコーティングのない縫合糸と比較されました。 レベルは低いですが、Cl 2pダブレットがはっきりと存在します。これは、高分解能スペクトルで最もよく示されています。 XPSはトリクロサンの半定量的測定を提供しますが、TOF-SIMSは比較的定量的ですが、より化学的に特異的です。 これらの手法は、サンプル表面の化学的性質をより完全に理解するために組み合わされることがよくあります。

図3。 XPSは、コールドステージの助けを借りて、縫合糸のコーティングからトリクロサンを検出しました。 スペクトルは、コーティングされていない縫合糸と比較されます。

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