Băng vết thương kháng khuẩn hiệu quả bằng nhựa nhiệt dẻo polyurethane

Phát triển một lý tưởng Vải không dệt Meltblown TPU cho các ứng dụng chăm sóc vết thương băng đáp ứng nhiều nhu cầu về khả năng tương thích sinh học tốt, cấu trúc xốp thích hợp, tính chất cơ học và hoạt tính kháng khuẩn cực tốt chống lại vi khuẩn kháng thuốc là điều rất được mong muốn trong chăm sóc vết thương lâm sàng. Màng polyurethane nhiệt dẻo tương thích sinh học là ứng cử viên đầy hứa hẹn làm giàn giáo; tuy nhiên, việc thiếu cấu trúc xốp phù hợp và hoạt tính kháng khuẩn đã hạn chế ứng dụng của chúng. Thuốc kháng sinh thường được sử dụng để ngăn ngừa nhiễm trùng do vi khuẩn, nhưng sự xuất hiện toàn cầu của vi khuẩn kháng thuốc vẫn tiếp tục gây lo ngại cho xã hội. Do đó, chúng tôi đã chuẩn bị một loại băng linh hoạt dựa trên màng TPU có cấu trúc xốp cụ thể và sau đó sửa đổi nó bằng lớp phủ polydopamine mô phỏng sinh học để chuẩn bị tại chỗ một hỗn hợp dựa trên nano bạc thông qua cách tiếp cận đơn giản và thân thiện với môi trường. Hình ảnh SEM cho thấy các màng này có đặc điểm là cấu trúc xốp lý tưởng được trang trí bằng các hạt nano bạc.

Quang phổ ATR-FITR và XRD tiếp tục xác nhận sự lắng đọng từng bước của polydopamine và nano bạc. Phép đo góc tiếp xúc với nước cho thấy tính ưa nước bề mặt được cải thiện sau khi phủ polydopamine. Thử nghiệm kéo đã chứng minh rằng màng có độ bền cơ học chấp nhận được và độ linh hoạt cực kỳ tốt. Sau đó, xét nghiệm huyền phù vi khuẩn, phương pháp đếm đĩa và xét nghiệm nhuộm Sống/Chết đã chứng minh rằng màng được tối ưu hóa có hoạt tính kháng khuẩn cực kỳ tốt chống lại vi khuẩn. P. aeruginosa , E. coli , S. vàng và vi khuẩn MRSA, trong khi xét nghiệm CCK8, quan sát SEM và xét nghiệm apoptosis tế bào đã chứng minh rằng chúng không có độc tính tế bào có thể đo lường được đối với tế bào động vật có vú. Hơn nữa, hồ sơ giải phóng bạc ổn định và an toàn được ICP-MS ghi lại đã xác nhận những kết quả này. Cuối cùng, bằng cách sử dụng thuốc nhiễm vi khuẩn (MRSA hoặc P. aeruginosa ) trên mô hình vết thương ở chuột, chúng tôi phát hiện ra rằng màng TPU/NS2.5 có thể ngăn ngừa nhiễm trùng vi khuẩn in vivo và thúc đẩy quá trình lành vết thương thông qua việc đẩy nhanh quá trình tái biểu mô và các màng này không có độc tính rõ ràng đối với các mô bình thường. Băng vết thương đóng một vai trò quan trọng trong việc điều trị quản lý các vết thương ở da vì chúng có thể bảo vệ vết thương và thúc đẩy quá trình tái tạo các mô da và biểu bì.

Do số lượng người bị bỏng, loét do tiểu đường, loét tĩnh mạch ngày càng tăng nên nhu cầu về băng vết thương tốt hơn đang tăng lên đáng kể. Nói chung, loại băng lý tưởng phải có tính chất không độc hại, tương thích sinh học, tính chất cơ học mạnh mẽ và tính thấm phù hợp để trao đổi khí và nước. Là vật liệu sinh học tự nhiên, collagen, gelatin, alginate và chitosan đã được sử dụng rộng rãi để chế biến nhiều loại băng gạc khác nhau do tính tương thích sinh học và khả năng phân hủy sinh học của chúng. Tuy nhiên, đặc tính cơ học kém khiến chúng khó đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt về lâm sàng. Nhựa nhiệt dẻo polyurethane là một chất đàn hồi tương thích sinh học và có khả năng phân hủy sinh học đã được FDA phê duyệt và được ứng dụng rộng rãi trong khoa học y sinh. Đã có báo cáo rằng TPU có thể được sử dụng cho ống thông, mảnh ghép mạch máu và chất mang thuốc. Hơn nữa, TPU còn thể hiện tính ổn định hóa học vượt trội và tính chất cơ học tốt. Những màn trình diễn này cho thấy TPU là một ứng cử viên đầy triển vọng cho việc băng vết thương.

Tuy nhiên, việc thiếu hoạt tính kháng khuẩn sẽ hạn chế ứng dụng của nó trong chăm sóc vết thương, vì nhiễm trùng do vi khuẩn luôn gây ra mối đe dọa nghiêm trọng cho vết thương. Cách khả thi để giải quyết vấn đề này là kết hợp các loại kháng sinh như amoxicillin, vancomycin hoặc gentamicin vào băng vết thương. Tuy nhiên, sự xuất hiện của tình trạng kháng thuốc trên toàn thế giới do lạm dụng kháng sinh vẫn tiếp tục đe dọa sức khỏe cộng đồng. Vì vậy, các chất kháng khuẩn thay thế là rất cần thiết. Nano bạc là một chất kháng khuẩn cực tốt với hoạt tính diệt khuẩn mạnh và phổ rộng chống lại cả vi khuẩn Gram dương và Gram âm, bao gồm cả vi khuẩn đa kháng thuốc như kháng methicillin tụ cầu vàng . Quan trọng hơn, người ta đề xuất rằng nano bạc tiêu diệt vi khuẩn thông qua các cơ chế khác nhau (phá vỡ màng tế bào, can thiệp sao chép DNA, ức chế chức năng hô hấp mà không gây kháng thuốc). Tuy nhiên, độc tính của nano bạc đối với tế bào động vật có vú là một vấn đề đáng lo ngại. các nghiên cứu đã chứng minh rằng tác dụng độc hại của nano bạc chỉ xảy ra ở nồng độ cao và việc kết hợp nano bạc vào vật liệu sẽ làm giảm độc tính. Do đó, nano bạc được coi là chất kháng khuẩn lý tưởng để đưa vào vật liệu sinh học.