Cold Stage TOF-SIMS 및 XPS를 사용한 항균 코팅 봉합사의 표면 특성 분석

애플리케이션 노트

짐 깁슨과 사샤로드 니안 스키

항균 코팅 된 봉합사는 수술 부위 감염의 발생을 감소시키기 위해 개발되었다. Triclosan은 poliglecaprone 기반 봉합사의 코팅에 사용되었습니다. 봉합사 코팅의 표면을 이해하는 것은 고장 분석 및 품질 관리에 중요합니다. 트리클로산 자체의 분석은 TOF-SIMS (Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry) 및 X-ray 광전자 분광법과 같이 표면의 최고 몇 옹스트롬을 샘플링하는 기기에 사용되는 UHV 진공 시스템의 변동성 때문에 어렵습니다. (XPS).

저온 단계 분석은 실온에서 고체가 아니거나 봉합사와 같은 진공 시스템에서 휘발성 성분이있는 샘플에 효과적인 것으로 나타났습니다. 샘플은 진공 시스템 외부에서 거의 액체 질소 온도로 냉각 된 다음 분석을 위해 UHV 압력으로 펌핑됩니다. 콜드 스테이지 옵션은 EAG 연구소에서 TOF-SIMS 및 XPS에 사용할 수 있습니다.

1 : 콜드 스테이지를 사용한 트리클로산 코팅 봉합사의 TOF-SIMS 이미지.

단일 봉합사 필라멘트의 음이온 TOF-SIMS 이미지는 그림 1에 표시되어 있습니다.이 분석은 -80 ° C의 저온 단계를 사용하여 수행되었습니다. 이미지는 분자 이온 (C12H6Cl3O2)과 모 분자에서 조각난 Cl로 트리클로산의 분포를 보여줍니다. 분자 이온은 트리클로산에 가장 특이 적입니다. 항생제는 주로 봉합사 필라멘트의 상부에서 배향 된 것으로 발견된다. 필라멘트의 아랫 부분은 기본 폴레 캡론 물질로부터 더 많은 신호를받습니다. 표면 윤활제와 관련된 종 (실리콘 및 스테아 레이트)도 검출되었습니다.
저온에서 (실온에서) 상온에서 유사한 봉합사에 대한 TOF-SIMS 분석은 트리클로산 신호의 급격한 감소 (그림 2)와 폴리 폴카 프론의 더 높은 신호를 보여줍니다. 트리클로산은 약 10B Torr에서 기기의 진공 시스템으로 손실되었습니다.

그림 2 : 콜드 스테이지가없는 트리클로산 코팅 봉합사의 TOF-SIMS 이미지.

봉합사의 저온기 XPS 분석에서 트리클로산의 Cl이 검출되었습니다. 스펙트럼은 트리클로산 코팅이없는 봉합사와 비교되었습니다. 레벨이 낮지 만 Cl 2p 이중선이 명확하게 나타납니다. 고해상도 스펙트럼에서 가장 잘 나타납니다. XPS는 트리클로산의 반 정량적 측정을 제공하는 반면 TOF-SIMS는 상대적으로 정량적이지만 화학적으로 더 특이 적입니다. 이러한 기술은 종종 시료 표면의 화학적 성질을 완전히 이해하기 위해 결합됩니다.

그림 3. XPS는 감기 단계의 도움으로 봉합사의 코팅에서 트리클로산을 감지했습니다. 스펙트럼은 코팅되지 않은 봉합사와 비교됩니다.

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