DOI:10.1016/j.ijbiomac.2020.10.002
在本研究中,以鱼鳞明胶(FSG)、改性聚丙交酯(MPLA)和淡水蛤蜊壳粉(FCSP)天然抗菌剂为原料制备了一种新型纳米纤维。本文还介绍了用鲻鱼鳞制备FSG的方法。为了提高非织造纳米纤维的生物相容性和抗菌活性,添加了MPLA/FCSP以增强其抗菌性能。然后使用静电纺丝技术将FSG与MPLA/FCSP相结合,以改善所制备的直径为100-500nm的非织造MPLA/FCSP/FSG纳米纤维的生物相容性。拉伸性能和形态特征表明,与PLA/FSG纳米纤维相比,MPLA/FCSP/FSG纳米纤维中FSG、FCSP和MPLA之间的粘附增强,并且耐水性和拉伸强度得到了改善。MTT分析、细胞周期和凋亡分析表明PLA/FSG和MPLA/FCSP/FSG纳米纤维均具有良好的生物相容性。增加PLA/FSG和MPLA/FCSP/FSG纳米纤维中的FSG含量可增强细胞增殖和自由基清除能力,但不影响细胞活力。细菌抑制作用的定量分析显示,FCSP具有抗菌活性。
图1.(a)PLA,(b)MPLA,(c)PLA/FSG(3wt%)和(d)MPLA/FCSP/FSG(3wt%)的傅里叶变换红外(FTIR)光谱。
图2.(a)PLA,(b)PLA/FSG,(c)MPLA/FSCP/FSG和(d)FSG的广角X射线衍射图。
图3.(a)PLA/FSG(3wt%),(b)MPLA/FCSP/FSG(3wt%),(c)PLA/FSG(5wt%)和(d)MPLA/FCSP/FSG(5wt%)电纺纳米纤维的结构、分布和直径的扫描电子显微镜图像。
图4.PLA、PLA/FSG和MPLA/FCSP/FSG电纺纳米纤维的代表性应力-应变曲线。
图5.(a)PLA、MPLA及其复合材料(3wt%和5wt%)电纺纳米纤维的接触角。(b)PLA、PLA/FSG、MPLA和MPLA/FCSP/FSG纳米纤维的1,1-二苯基-2-苦基肼(DPPH)自由基清除活性。
图6.使用3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯基四唑溴化铵(MTT)分析PLA、MPLA、PLA/FSG和MPLA/FCSP/FSG纳米纤维培养的小鼠成纤维细胞(FBs;L929细胞)的细胞活力(a)。(b)培养72小时后膜上L929细胞的倒置显微镜图像。所有数据均表示为至少三个独立实验的平均值±标准误差(SE)。采用t检验进行统计分析,与对照组相比,每个处理组在p<0.05水平上均具有显著差异(*)。
图7.(a)根据正常细胞和坏死细胞的分布。水平轴(FL1-H)代表被膜联蛋白V-FITC染色的细胞。纵轴(FL2-H)代表被碘化丙啶(PI)染色的细胞。(b)正常、坏死和凋亡细胞分布的直方图。所有数据均表示为平均值±SE。所有实验均重复三次,使用t检验分析数据。与对照组相比,*p<0.05。
图8.PLA、MPLA、PLA/FSG和MPLA/FCSP/FSG纳米纤维对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌活性。抑制区相当于空白区的半径。
图9.将PLA、PLA/FSG和MPLA/FCSP/FSG纳米纤维分别置于含有大肠杆菌或金黄色葡萄球菌的液体培养基中,并分别培养18小时。然后,测定存活细菌的数量:(a)拍摄菌落形成单位(CFU)和(b)定量CFU。