Termoplastisk polyuretan effektiv antibakteriell sårförband

Att utveckla ett ideal Smältblåsta TPU Nonwovens för sårvårdsapplikationer förband som uppfyller de många kraven på god biokompatibilitet, en lämplig porös struktur, mekaniska egenskaper och enastående god antibakteriell aktivitet mot läkemedelsresistenta bakterier är mycket önskvärt för klinisk sårvård. Biokompatibla termoplastiska polyuretanmembran är lovande kandidater som ställning; deras avsaknad av en lämplig porös struktur och antibakteriell aktivitet har emellertid begränsat deras tillämpning. Antibiotika används i allmänhet för att förebygga bakterieinfektioner, men den globala uppkomsten av läkemedelsresistenta bakterier fortsätter att orsaka social oro. Följaktligen förberedde vi ett flexibelt förband baserat på ett TPU-membran med en specifik porös struktur och modifierade det sedan med en biomimetisk polydopaminbeläggning att på plats förbereda en nano-silverbaserad komposit via ett lättsamt och miljövänligt tillvägagångssätt. SEM-bilder visade att membranen kännetecknades av en idealisk porös struktur som var dekorerad med nano-silverpartiklar.

ATR-FITR- och XRD-spektroskopi bekräftade ytterligare den stegvisa avsättningen av polydopamin och nano-silver. Vattenkontaktvinkelmätning indikerade förbättrad ythydrofilicitet efter beläggning med polydopamin. Dragprovning visade att membranen hade en acceptabel mekanisk hållfasthet och enastående god flexibilitet. Därefter visade bakteriesuspensionsanalys, plåträkningsmetoder och Live/Dead-färgningsanalyser att de optimerade membranen hade enastående god antibakteriell aktivitet mot P. aeruginosa , E. coli , S. aureus och MRSA-bakterier, medan CCK8-testning, SEM-observationer och cellapoptosanalyser visade att de inte hade någon mätbar cytotoxicitet mot däggdjursceller. Dessutom bekräftade en stabil och säker silverfrigörande profil registrerad av ICP-MS dessa resultat. Slutligen, genom att använda en bakterieinfekterad (MRSA eller P. aeruginosa ) murin sårmodell, fann vi att TPU/NS2.5-membran kunde förhindra bakterieinfektioner in vivo och främja sårläkning genom att påskynda återepiteliseringsprocessen, och dessa membran hade ingen uppenbar toxicitet mot normala vävnader. Sårförband spelar en avgörande roll i hantering av kutana sår eftersom de kan skydda såren och främja regenerering av dermala och epidermala vävnader.

På grund av ett ökande antal människor som lider av brännskador, diabetiska sår, venösa sår ökar efterfrågan på bättre förband dramatiskt. I allmänhet bör ett idealiskt förband ha icke-toxicitet, biokompatibilitet, robusta mekaniska egenskaper och lämplig permeabilitet för gas- och vattenutbyte. Som naturliga biomaterial har kollagen, gelatin, alginat och kitosan använts i stor utsträckning för att framställa olika typer av förband på grund av deras biokompatibilitet och biologiska nedbrytbarhet. Deras dåliga mekaniska egenskaper gör det dock svårt för dem att uppfylla stränga kliniska krav. Termoplastisk polyuretan är en biokompatibel och biologiskt nedbrytbar elastomer som har godkänts av FDA och har använts i stor utsträckning inom biomedicinsk vetenskap. Det har rapporterats att TPU kan användas för katetrar, kärltransplantat och bärare för läkemedelstillförsel. Dessutom uppvisar TPU också anmärkningsvärd kemisk stabilitet och goda mekaniska egenskaper. Dessa prestationer indikerar att TPU är en lovande kandidat för sårförband.

Avsaknad av antibakteriell aktivitet skulle dock begränsa dess tillämpning inom sårvård, eftersom bakterieinfektioner alltid utgör ett allvarligt hot mot sårbädden. Ett tänkbart sätt att lösa detta problem är att inkorporera antibiotika som amoxicillin, vankomycin eller gentamicin i sårförband. Ändå fortsätter uppkomsten av läkemedelsresistens över hela världen på grund av överanvändning av antibiotika att hota folkhälsan. Därför behövs det akuta alternativa antibakteriella medel. Nano-silver som ett utomordentligt bra antibakteriellt medel med robust och brett spektrum bakteriedödande aktivitet mot både grampositiva och gramnegativa bakterier, inklusive multiresistenta bakterier som meticillinresistenta Staphylococcus aureus . Ännu viktigare, det har föreslagits att nanosilver förstör bakterier genom olika mekanismer (störning av cellmembran, DNA-replikationsinterferens, hämning av andningsfunktioner utan att orsaka läkemedelsresistens. Dock är toxiciteten hos nanosilver mot däggdjursceller ett problem. Senaste tiden studier har visat att de toxiska effekterna av nano-silver endast uppstår vid höga koncentrationer, och inkorporering av nano-silver i material minskar toxiciteten. Följaktligen anses nano-silver som ett idealiskt antibakteriellt medel för inkludering i biomaterial..