Termoplastinen polyuretaani tehokas antibakteerinen haavasidos

Ihanteen kehittäminen Sulapuhalletut TPU-kuitukankaat haavanhoitosovelluksiin Sidos, joka täyttää useat vaatimukset hyvän bioyhteensopivuuden, sopivan huokoisen rakenteen, mekaanisten ominaisuuksien ja erinomaisen hyvän antibakteerisen aktiivisuuden lääkkeitä kestäviä bakteereja vastaan, on erittäin toivottava kliinisen haavan hoidossa. Bioyhteensopivat termoplastiset polyuretaanikalvot ovat lupaavia ehdokkaita rakennustelineiksi; kuitenkin niiden sopivan huokoisen rakenteen ja antibakteerisen aktiivisuuden puute on rajoittanut niiden käyttöä. Antibiootteja käytetään yleensä bakteeri-infektioiden ehkäisyyn, mutta lääkeresistenttien bakteerien maailmanlaajuinen ilmaantuminen aiheuttaa edelleen yhteiskunnallista huolta. Tämän seurauksena valmistimme joustavan sidoksen, joka perustuu TPU-kalvoon, jolla on spesifinen huokoinen rakenne ja sitten modifioimme sitä biomimeettisellä polydopamiinipinnoitteella. valmistaa in situ nano-hopeapohjainen komposiitti helposti ja ympäristöystävällisesti. SEM-kuvat osoittivat, että kalvoille oli ominaista ihanteellinen huokoinen rakenne, joka oli koristeltu nano-hopeahiukkasilla.

ATR-FITR- ja XRD-spektroskopia vahvisti edelleen polydopamiinin ja nanohopean vaiheittaisen kerrostumisen. Veden kosketuskulman mittaus osoitti pinnan parantuneen hydrofiilisyyden polydopamiinilla pinnoittamisen jälkeen. Vetotestit osoittivat, että kalvoilla oli hyväksyttävä mekaaninen lujuus ja erinomaisen hyvä joustavuus. Myöhemmin bakteerisuspensiomääritys, levyjen laskentamenetelmät ja Live/Dead -värjäysmääritykset osoittivat, että optimoiduilla kalvoilla oli erittäin hyvä antibakteerinen vaikutus P. aeruginosa , E. coli , S. aureus ja MRSA-bakteerit, kun taas CCK8-testaus, SEM-havainnot ja soluapoptoosimääritykset osoittivat, että niillä ei ollut mitattavissa olevaa sytotoksisuutta nisäkässoluja kohtaan. Lisäksi ICP-MS:n tallentama tasainen ja turvallinen hopeaa vapauttava profiili vahvisti nämä tulokset. Lopuksi käyttämällä bakteeritartuntaa (MRSA tai P. aeruginosa ) hiiren haavamallissa havaitsimme, että TPU/NS2.5-kalvot voisivat estää in vivo bakteeri-infektioita ja edistää haavan paranemista nopeuttamalla uudelleen epitelisaatioprosessia, eikä näillä kalvoilla ollut ilmeistä myrkyllisyyttä normaaleille kudoksille. Haavasidokset ovat ratkaisevassa roolissa ihohaavojen hoitoon, koska ne voivat suojata haavoja ja edistää ihon ja orvaskeden kudosten uusiutumista.

Koska yhä useammat ihmiset kärsivät palovammoista, diabeettisista ja laskimohaavoista, parempien sidosten kysyntä kasvaa dramaattisesti. Yleensä ihanteellisen sidoksen tulee olla myrkytön, biologinen yhteensopivuus, vankat mekaaniset ominaisuudet ja sopiva läpäisevyys kaasun ja veden vaihtoon. Luonnollisina biomateriaaleina kollageenia, gelatiinia, alginaattia ja kitosaania on käytetty laajasti erityyppisten sidosten valmistukseen niiden biologisen yhteensopivuuden ja biohajoavuuden vuoksi. Niiden huonot mekaaniset ominaisuudet vaikeuttavat kuitenkin tiukkojen kliinisten vaatimusten täyttämistä. Termoplastinen polyuretaani on bioyhteensopiva ja biohajoava elastomeeri, jonka FDA on hyväksynyt ja jota on käytetty laajalti biolääketieteessä. On raportoitu, että TPU:ta voidaan käyttää katetreihin, verisuonisiirteisiin ja lääkkeiden kuljettamiseen. Lisäksi TPU:lla on myös huomattava kemiallinen stabiilisuus ja hyvät mekaaniset ominaisuudet. Nämä suoritukset osoittavat, että TPU on lupaava ehdokas haavasidoksille.

Antibakteerisen vaikutuksen puute rajoittaisi kuitenkin sen käyttöä haavanhoidossa, koska bakteeri-infektiot muodostavat aina vakavan uhan haavapohjalle. Yksi toteuttamiskelpoinen tapa ratkaista tämä ongelma on sisällyttää haavasidoksiin antibiootteja, kuten amoksisilliinia, vankomysiiniä tai gentamysiiniä. Siitä huolimatta antibioottien liiallisesta käytöstä johtuva lääkeresistenssin ilmaantuminen maailmanlaajuisesti uhkaa edelleen kansanterveyttä. Siksi vaihtoehtoisia antibakteerisia aineita tarvitaan kiireesti. Nanohopea erinomaisena antibakteerisena aineena, jolla on vahva ja laajakirjoinen bakterisidinen vaikutus sekä grampositiivisia että gramnegatiivisia bakteereja vastaan, mukaan lukien useille lääkkeille resistentit bakteerit, kuten metisilliiniresistentit staphylococcus aureus . Vielä tärkeämpää on, että on ehdotettu, että nanohopea tuhoaa bakteereja erilaisten mekanismien kautta (solukalvon hajoaminen, DNA:n replikaatiohäiriö, hengitystoiminnan esto aiheuttamatta lääkeresistenssiä. Nanohopean myrkyllisyys nisäkässoluille on kuitenkin huolestuttava. tutkimukset ovat osoittaneet, että nanohopean myrkylliset vaikutukset ilmenevät vain korkeina pitoisuuksina, ja nanohopean sisällyttäminen materiaaleihin vähentää myrkyllisyyttä. Tästä syystä nanohopeaa pidetään ihanteellisena antibakteerisena aineena sisällytettäväksi biomateriaaleihin.