王应杰，侯粤峰，王丽君，沈步云，付 涛△

(1.西安交通大学生命科学与技术学院 生物医学信息工程教育部重点实验室，西安 710049；2.广东诚辉医疗科技股份有限公司，江门 529200；3.朝日集团有限公司，香港 999077)

1 引 言

抗菌金属材料在日常生活、生物医学、食品工业等领域有广阔的应用背景[1-4]。在不锈钢、钛等金属材料中添加银、铜等合金元素，可以得到抗菌金属材料[1,4-7]。银是一种有效的广谱抗菌剂，但它存在潜在的生物毒性和环境安全性问题，而且银是贵金属，成本较高。相比之下，铜作为人体必需的一种微量元素，具有抗菌性能优良、生物相容性好、成本低廉等优点[6,8]。铜可以诱发细菌细胞的氧化应激反应，破坏其细胞膜的完整性；铜与细胞蛋白质结合使蛋白质失活，影响其发挥生理功能，从而起到杀菌作用。但是，银和铜的硬度较低、耐磨性差[9]，把铜与CrN[10-11]、TiN[12]、类金刚石碳等硬质薄膜复合，可以得到兼具良好抗菌性能和力学强度的表面改性层，并且抗菌剂的添加量远少于块体材料，在日常生活、医院环境以及手术医疗器械、外科植入体等方面有良好的应用前景[3,13]。

铬是工业和医用不锈钢中含量最高的合金元素，其氮化物具有很高的硬度、耐磨性和耐蚀性。氮化铬涂层是提高不锈钢表面性能的一种有效方法。文献[10-11]报道了含铜CrN薄膜的结构、力学性能和抗菌性能，但是缺乏对膜层润湿性和模拟环境条件下抗菌性能的报道。研究表明，材料的抗菌性能不仅取决于其化学成分，也与显微结构、表面特性、环境条件等因素有关[14-16]。……