DOI:10.1016/j.matchemphys.2020.124043
本研究将丝胶涂覆银纳米粒子(S-AgNPs)吸附在聚对苯二甲酸乙二酯-接枝-聚甲基丙烯酸羟乙酯(PET-g-HEMA)纳米纤维上,并验证了其作为伤口敷料的效用。为了改变PET的疏水性,首先将HEMA接枝到PET纤维上。在特定条件下,对该共聚物的聚合物溶液进行静电纺丝制备出伤口敷料。带负电的S-AgNPs吸附在纳米纤维膜表面。通过扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见光谱、X射线荧光(XRF)、热学、机械、抗菌和细胞毒性分析对改性膜进行了表征。结构表明,S-AgNPs修饰改性纳米纤维对革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌均有抗菌作用。MTT试验表明,用改性材料提取物孵育细胞1天和3天后,其存活率没有降低到70%以下。使用Sprague-Dawley雄性大鼠进行了旨在评估改性纳米纤维表面性能的体内研究。在21天期间,对不同材料处理的大鼠深度烧伤创面的愈合过程进行了监测,研究发现所制备的纳米纤维在促进伤口愈合方面比对照组更有效,且其愈合率接近于市售覆盖材料。
图1.S-AgNPs涂覆PET-g-HEMA纳米纤维。
图2.纳米纤维的SEM图像:PET-g-HEMA(接枝率为55%)(a),丝胶(b),5mM S-AgNPs(c)和10mM S-AgNPs(d)涂覆PET-g-HEMA纳米纤维,10mM S-AgNPs涂覆纳米纤维的EDS(e)以及纤维的真实图像(f)。
图3.PET-g-HEMA和S-AgNPs涂覆PET-g-HEMA纳米纤维在350-700nm之间的UV-Vis光谱。
图4.纳米纤维的XRF分析:10mM S-AgNPs涂覆PET-g-HEMA(a),5mM S-AgNPs涂覆PET-g-HEMA(b),丝胶涂覆PET-g-HEMA(c)和原始PET-g-HEMA纳米纤维(d)。
图5.根据ASTM D-70测试得出的纳米纤维的保水率。
图6.原始丝胶蛋白、未改性和改性纳米纤维的TGA热分析图。
图7.原始PET、PET-g-HEMA和改性(含10mM S-AgNPs)PET-g-HEMA纳米纤维的应力-应变图。
图8.丝胶(a),5mM AgNPs(b)和10mM AgNPs(c)涂覆PET-g-HEMA纳米纤维的丝胶和AgNPs释放。
图9.所制备纳米纤维的抗菌测试结果。
图10.图像显示了PET-g-HEMA、丝胶和S-AgNPs涂覆PET-g-HEMA组作为样品,而庆大霉素抗生素盘作为对照组对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的圆盘扩散试验区域。
图11.根据MTT测定法(ZDEC作为MTT测定中的阳性对照),用材料提取物(100%)培养的L929细胞的细胞存活率。
图12.所有组的伤口愈合百分比(NC1:GI NC,NC2:GII NC)(与NC1和NC2相比,*p<0.05;与NC2相比,**p<0.05;与所有组相比,***p<0.05;与NC1相比,****p<0.05)。
图13.照片显示烧伤后不同时间在GroupI的Silvercel组和对照组中的伤口愈合情况,以及烧伤后第21天通过组织病理学检查获得的组织病理学照片。
图14.照片显示烧伤后不同时间在GroupII的测试组和对照组中的伤口愈合情况,以及烧伤后第21天通过组织病理学检查获得的组织病理学照片。
图15.各组的组织病理变化(1-上皮化,2-变性,3-增生,4-棘皮病,5-角化,6-新生血管形成,7-出血性水肿,8-纤维化,9-胶原溶解。(对于此图,GII,PK是指TEST组,**非参数列统计,适用于高斯分布,95%置信区间,Shapiro-Wilk正态后检验,统计学显著性差异(p<0.05)。