Termoplastisk polyuretan effektiv antibakteriell sårbandasje

Utvikle et ideal Meltblown TPU Nonwovens for sårpleieapplikasjoner bandasje som oppfyller de mange kravene til god biokompatibilitet, en passende porøs struktur, mekaniske egenskaper og enestående god antibakteriell aktivitet mot medikamentresistente bakterier er svært ønskelig for klinisk sårbehandling. Biokompatible termoplastiske polyuretanmembraner er lovende kandidater som stillas; deres mangel på en passende porøs struktur og antibakteriell aktivitet har imidlertid begrenset deres anvendelse. Antibiotika brukes vanligvis for å forebygge bakterielle infeksjoner, men den globale fremveksten av medikamentresistente bakterier fortsetter å skape sosial bekymring. Følgelig utarbeidet vi en fleksibel bandasje basert på en TPU-membran med en spesifikk porøs struktur og modifiserte den deretter med et biomimetisk polydopaminbelegg. å tilberede in situ en nano-sølvbasert kompositt via en enkel og miljøvennlig tilnærming. SEM-bilder viste at membranene var preget av en ideell porøs struktur som var dekorert med nano-sølvpartikler.

ATR-FITR og XRD spektroskopi bekreftet ytterligere den trinnvise avsetningen av polydopamin og nano-sølv. Måling av vannkontaktvinkel indikerte forbedret overflatehydrofilitet etter belegg med polydopamin. Strekktesting viste at membranene hadde en akseptabel mekanisk styrke og enestående god fleksibilitet. Deretter viste bakteriesuspensjonsanalyse, platetellingsmetoder og Live/Dead-fargingsanalyser at de optimaliserte membranene hadde enestående god antibakteriell aktivitet mot P. aeruginosa , E. coli , S. aureus og MRSA-bakterier, mens CCK8-testing, SEM-observasjoner og celleapoptoseanalyser viste at de ikke hadde noen målbar cytotoksisitet mot pattedyrceller. Dessuten bekreftet en jevn og sikker sølvfrigjørende profil registrert av ICP-MS disse resultatene. Til slutt, ved å bruke en bakterieinfisert (MRSA eller P. aeruginosa ) murine sårmodell, fant vi at TPU/NS2.5-membraner kunne forhindre in vivo bakterielle infeksjoner og fremme sårheling ved å akselerere re-epitelialiseringsprosessen, og disse membranene hadde ingen åpenbar toksisitet mot normalt vev. Sårbandasjer spiller en kritisk rolle i behandling av kutane sår fordi de kan beskytte sårene og fremme regenerering av dermalt og epidermalt vev.

På grunn av et økende antall mennesker som lider av brannskader, diabetiske sår, venøse sår, øker etterspørselen etter bedre bandasjer dramatisk. Generelt bør en ideell bandasje ha ikke-toksisitet, biokompatibilitet, robuste mekaniske egenskaper og passende permeabilitet for gass- og vannutveksling. Som naturlige biomaterialer har kollagen, gelatin, alginat og kitosan blitt mye brukt til å tilberede ulike typer bandasjer på grunn av deres biokompatibilitet og biologiske nedbrytbarhet. Deres dårlige mekaniske egenskaper gjør det imidlertid vanskelig for dem å oppfylle strenge kliniske krav. Termoplastisk polyuretan er en biokompatibel og biologisk nedbrytbar elastomer som er godkjent av FDA, og har blitt mye brukt i biomedisinsk vitenskap . Det er rapportert at TPU kan brukes til katetre, vaskulære grafts og medikamentleveringsbærere. Dessuten viser TPU også bemerkelsesverdig kjemisk stabilitet og gode mekaniske egenskaper. Disse ytelsene indikerer at TPU er en lovende kandidat for sårbandasjer.

Manglende antibakteriell aktivitet vil imidlertid begrense bruken av det i sårpleie, ettersom bakterieinfeksjoner alltid utgjør en alvorlig trussel mot sårbunnen. En mulig måte å løse dette problemet på er å inkorporere antibiotika som amoxicillin, vankomycin eller gentamicin i sårbandasjer. Likevel fortsetter fremveksten av medikamentresistens over hele verden på grunn av overforbruk av antibiotika å true folkehelsen. Derfor er alternative antibakterielle midler påtrengende nødvendig. Nano-sølv som et enestående godt antibakterielt middel med robust og bredspektret bakteriedrepende aktivitet mot både gram-positive og gram-negative bakterier, inkludert multi-resistente bakterier som meticillin-resistente Staphylococcus aureus . Enda viktigere er det at det har blitt foreslått at nano-sølv ødelegger bakterier gjennom ulike mekanismer (cellemembranavbrudd, DNA-replikasjonsinterferens, respirasjonsfunksjonshemming uten å forårsake medikamentresistens. Imidlertid er toksisiteten til nano-sølv mot pattedyrceller en bekymring. Nylig studier har vist at de toksiske effektene av nano-sølv bare forekommer ved høye konsentrasjoner, og inkorporering av nano-sølv i materialer reduserer toksisiteten. Følgelig anses nano-sølv som et ideelt antibakterielt middel for inkludering i biomaterialer.