在增强的电纳米纤维中,维生素K3的外分布,以提高光抗菌性能
Wenjian Gong1, Meng-Long Wang1,2, Yanan Liu1
1School of Materials and Chemistry, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China.
International journal of molecular sciences
|September 14, 2024
概括
研究人员开发了新的核心外纳米纤维,用于增强抗菌个人防护设备 (PPE). 这些先进的材料利用维生素K3和电来提高对细菌的性能,为PPE创新提供了新的方向.
科学领域:
- 材料科学与工程 材料科学与工程
- 纳米技术 纳米技术
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 全球对先进的个人防护设备 (PPE) 的需求急剧增长,特别是用于抗菌应用.
- 现有的电抗菌纤维在光敏剂利用和机械性能方面存在局限性.
- 需要新的纳米纤维结构来克服这些挑战,以实现有效的个人防护设备.
研究的目的:
- 开发和比较单质和核心外纳米纤维的潜在抗菌PPE.
- 为了研究带有光敏剂的电纳米纤维的结构-属性关系.
- 通过量身定制的纳米纤维设计,提高阳光激活抗菌PPE的性能.
主要方法:
- 使用单流体和同轴电分别制造单质 (F1) 和核心外 (F2) 纳米纤维.
- 在纳米纤维中加入聚乙烯氧化物 (PEO),聚乙烯醇-共乙烯 (PVA-co-PE) 和维生素K3 (VK3).
- 使用扫描电子显微镜 (SEM),传输电子显微镜 (TEM),X射线衍射 (XRD) 和里埃变换红外光谱 (FTIR) 的表征.
- 机械性能 (抗拉强度,破裂时延长) 和抗菌性能对大肠杆菌和金黄色杆菌的评估.
主要成果:
- 两种F1和F2纳米纤维均表现出大约1.0微米的平均直径,VK3.3的无形分散.
- 与单体F1纤维 (2.917 ± 0.091 MPa) 相比,核心外F2纳米纤维在断裂时表现出优越的延伸 (194.567 ± 0.091%).
- 与F1纤维相比,F2纳米纤维在照明时产生基基 (·OH),并显示出与E. coli和S. aureus相比略有增强的抗菌活性.
结论:
- 核心外纳米纤维架构显著改善了个人防护设备应用的机械性能和抗菌功效.
- 定制纳米结构组件和组成优化了电抗菌纤维的工艺-结构-性能关系.
- 这项研究为开发具有增强功能的阳光激活抗菌PPE提供了有前途的方法.
