Termoplastický polyuretánový účinný antibakteriálny obväz na rany

Rozvíjanie ideálu Meltblown TPU netkané textílie pre aplikácie starostlivosti o rany Obväz, ktorý spĺňa viaceré požiadavky na dobrú biokompatibilitu, vhodnú poréznu štruktúru, mechanické vlastnosti a mimoriadne dobrú antibakteriálnu aktivitu proti baktériám odolným voči liečivám, je veľmi žiaduci pre klinickú starostlivosť o rany. Biokompatibilné termoplastické polyuretánové membrány sú sľubnými kandidátmi ako lešenie; avšak ich nedostatočná porézna štruktúra a antibakteriálna aktivita obmedzili ich použitie. Antibiotiká sa vo všeobecnosti používajú na prevenciu bakteriálnych infekcií, ale celosvetový výskyt baktérií rezistentných voči liekom naďalej vyvoláva sociálne obavy. Následne sme pripravili flexibilný obväz na báze TPU membrány so špecifickou poréznou štruktúrou a následne sme ho upravili biomimetickým polydopamínovým povlakom pripraviť in situ kompozit na báze nano-striebra prostredníctvom jednoduchého a ekologického prístupu. Obrázky SEM ukázali, že membrány sa vyznačovali ideálnou poréznou štruktúrou, ktorá bola zdobená časticami nano-striebra.

ATR-FITR a XRD spektroskopia ďalej potvrdili postupné ukladanie polydopamínu a nano-striebra. Meranie uhla kontaktu s vodou ukázalo zlepšenú hydrofilnosť povrchu po potiahnutí polydopamínom. Testovanie ťahom ukázalo, že membrány mali prijateľnú mechanickú pevnosť a mimoriadne dobrú flexibilitu. Následne test bakteriálnej suspenzie, metódy počítania doštičiek a testy farbenia živých/mŕtvych zvierat preukázali, že optimalizované membrány majú mimoriadne dobrú antibakteriálnu aktivitu proti P. aeruginosa , E. coli , S. aureus a MRSA baktérie, zatiaľ čo testovanie CCK8, pozorovania SEM a testy bunkovej apoptózy preukázali, že nemajú žiadnu merateľnú cytotoxicitu voči bunkám cicavcov. Okrem toho tieto výsledky potvrdil stabilný a bezpečný profil uvoľňovania striebra zaznamenaný ICP-MS. Nakoniec použitím baktériami infikovaného (MRSA alebo P. aeruginosa ) myšom modeli rán sme zistili, že membrány TPU/NS2.5 môžu zabrániť bakteriálnym infekciám in vivo a podporiť hojenie rán prostredníctvom urýchlenia procesu reepitelizácie a tieto membrány nemajú žiadnu zjavnú toxicitu voči normálnym tkanivám. Obväzy na rany zohrávajú rozhodujúcu úlohu v manažment kožných rán, pretože môžu chrániť rany a podporovať regeneráciu dermálnych a epidermálnych tkanív.

Vzhľadom na narastajúci počet ľudí trpiacich popáleninami, diabetickými vredmi a žilovými vredmi dramaticky rastie dopyt po lepších obväzoch. Vo všeobecnosti by ideálny obväz mal mať netoxicitu, biokompatibilitu, robustné mechanické vlastnosti a vhodnú priepustnosť pre výmenu plynov a vody. Ako prírodné biomateriály sa kolagén, želatína, alginát a chitosan vo veľkej miere používajú na prípravu rôznych typov obväzov vďaka ich biologickej kompatibilite a biologickej odbúrateľnosti. Ich slabé mechanické vlastnosti im však sťažujú splnenie prísnych klinických požiadaviek. Termoplastický polyuretán  je biokompatibilný a biodegradovateľný elastomér, ktorý bol schválený FDA a je široko používaný v biomedicínskej vede. Uvádza sa, že TPU možno použiť na katétre, vaskulárne štepy a nosiče na dodávanie liečiv. Okrem toho TPU tiež vykazuje pozoruhodnú chemickú stabilitu a dobré mechanické vlastnosti. Tieto výkony naznačujú, že TPU je sľubným kandidátom na obväzy na rany.

Chýbajúca antibakteriálna aktivita by však obmedzila jeho použitie v starostlivosti o rany, pretože bakteriálne infekcie vždy predstavujú vážnu hrozbu pre spodinu rany. Uskutočniteľným spôsobom riešenia tohto problému je začlenenie antibiotík ako amoxicilín, vankomycín alebo gentamicín do obväzov na rany. Napriek tomu celosvetový vznik liekovej rezistencie v dôsledku nadmerného používania antibiotík naďalej ohrozuje verejné zdravie. Preto sú naliehavo potrebné alternatívne antibakteriálne činidlá. Nano-striebro ako mimoriadne dobré antibakteriálne činidlo s robustnou a širokospektrálnou baktericídnou aktivitou proti grampozitívnym aj gramnegatívnym baktériám vrátane baktérií rezistentných voči viacerým liekom, ako je napríklad meticilín odolný staphylococcus aureus . Ešte dôležitejšie je, že bolo navrhnuté, že nano-striebro ničí baktérie prostredníctvom rôznych mechanizmov (rozrušenie bunkovej membrány, interferencia replikácie DNA, inhibícia respiračných funkcií bez toho, aby spôsobila rezistenciu voči liekom. Avšak toxicita nano-striebra voči bunkám cicavcov je problémom. Nedávne štúdie ukázali, že toxické účinky nano-striebra sa vyskytujú len pri vysokých koncentráciách a začlenenie nano-striebra do materiálov zmierňuje toxicitu V dôsledku toho sa nano-striebro považuje za ideálne antibakteriálne činidlo na zahrnutie do biomateriálov..