功能化的纤维素纳米晶增强了PLA-凝电纤维,用于潜在的抗菌伤口和涂层应用

科学领域:

• 生物材料工程 生物材料工程
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 纳米技术纳米技术

背景情况:

• 开发有效的抗菌材料对于医疗保健应用至关重要.
• 纤维素纳米晶 (CNC) 为材料功能化提供了一个有希望的可持续平台.
• 抗微生物四级化合物 (QAC) 广泛使用,但需要安全有效的输送系统.

研究的目的:

• 为了合成和描述QAC功能化的CNC (QACNC).
• 将QACNC纳入多乳酸 (PLA) 和凝 (Gel) 矩阵,以创建抗菌纳米纤维地毯.
• 评估QACNC增强的纳米纤维地毯的抗菌疗效,物理性能和生物相容性.

主要方法:

• 使用二甲基十甲基化 (DTSACl) 的CNC修改.
• 使用FT-IR,13C NMR和XRD进行QACNC的表征.
• 通过电制造PLA/Gel/QACNC纳米纤维的制造.
• 对形态,机械性能,疏水性和抗菌活性对金黄色葡萄球菌和Pseudomonas aeruginosa的评估.
• 人体皮肤纤维细胞 (HDF) 细胞活力的评估.

主要成果:

• 通过光谱和晶体分析证实了QACNC的合成.
• 在PLA/Gel/QACNC纳米纤维地毯上,在125μg/mL的剂量下显著抑制金黄色葡萄球菌 (高达99%)
• 随着QACNC度的增加,观察到HDF细胞活力的剂量依赖性下降.
• 在5%重量的QACNC混合物中,对S. aureus的平均抑制率为68.3%±36.5%.

结论:

• 经QACNC修改的CNC可以有效地纳入PLA/Gel纳米纤维地毯,以赋予抗菌性质.
• 优化QACNC度至关重要,以平衡抗菌疗效和细胞活力.
• 开发的纳米纤维地毯显示了在医疗织品和伤口包裹中应用的潜力.