丝-黄素可持续复合材料的热塑性成型具有抗菌特性

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 聚合物化学 聚合物化学
• 材料工程 材料工程 材料工程

背景情况:

• 来自Bombyx mori丝虫的丝纤维素 (SF) 提供了多样化的材料应用.
• 用水处理的SF允许对定制性质进行形态和结构修改.
• 传统的溶液加工对SF材料的工艺控制有局限性.

研究的目的:

• 开发密集的功能化塑料,使用再生SF和黄素的热塑性成型.
• 研究由于丝在高温加工过程中的保护作用,在SF复合材料中对黄素的增强生物特性.
• 克服基于溶液的途径的局限性,将黄素等疏水化合物纳入SF.

主要方法:

• 热塑性成型再生丝纤维素 (SF) 和素复合材料.
• 在高温加工过程中将黄素纳入SF.
• 评估黄素载荷,在酸性环境中的稳定性,释放动力学,与Caco-2细胞的细胞相容性,肠道屏障完整性 (ZO-1),微波稳定性以及对S. aureus和E. coli的抗菌有效性.

主要成果:

• 与溶液路径相比,热塑性成型允许黄素的纳入量显著增加 (∼25倍).
• 含有黄素的SF热塑料在酸性条件下表现出稳定性和缓慢的黄素释放 (在8天内≤2%).
• 材料表现出改善的细胞相容性,对肠道屏障完整性没有负面影响,微波稳定性和抗菌活性.

结论:

• 用黄素对SF的热塑性成型产生具有优越黄素负载和稳定性的功能性塑料.
• 这些丝-黄素复合材料由于其增强的生物和材料特性,为消费者和医疗设备提供了潜在的潜力.
• 开发的材料代表了一种可持续的方法来创造先进的功能性塑料.