Termoplastični poliuretanski učinkoviti antibakterijski zavoj za rane

Razvijanje ideala Meltblown TPU netkani materijal za primjenu u njezi rana zavoj koji ispunjava višestruke zahtjeve dobre biokompatibilnosti, odgovarajuće porozne strukture, mehaničkih svojstava i izvanredno dobre antibakterijske aktivnosti protiv bakterija otpornih na lijekove vrlo je poželjan za kliničku njegu rana. Biokompatibilne termoplastične poliuretanske  membrane obećavajući su kandidati kao skela; međutim, njihov nedostatak odgovarajuće porozne strukture i antibakterijskog djelovanja ograničio je njihovu primjenu. Antibiotici se općenito koriste za prevenciju bakterijskih infekcija, ali globalna pojava bakterija otpornih na lijekove i dalje izaziva društvenu zabrinutost. Slijedom toga, pripremili smo fleksibilni zavoj temeljen na TPU membrani sa specifičnom poroznom strukturom, a zatim ga modificirali biomimetičkim polidopaminskim premazom za pripremu in situ kompozita na bazi nano-srebra putem jednostavnog i ekološki prihvatljivog pristupa. SEM slike su pokazale da su  membrane karakterizirane idealnom poroznom strukturom  koja je bila ukrašena česticama nano-srebra.

ATR-FITR i XRD spektroskopija dodatno su potvrdile postupno taloženje polidopamina i nano-srebra. Mjerenje kontaktnog kuta s vodom pokazalo je poboljšanu hidrofilnost površine nakon premazivanja polidopaminom. Ispitivanje na rastezanje pokazalo je da membrane imaju prihvatljivu mehaničku čvrstoću i izvanredno dobru fleksibilnost. Naknadno, ispitivanje bakterijske suspenzije, metode brojanja ploča i testovi bojenja Live/Dead pokazali su da optimizirane  membrane posjeduju izvanredno dobro antibakterijsko djelovanje protiv P. aeruginosa , E. coli , S. aureus i MRSA bakterije, dok su CCK8 testiranje, SEM promatranja i testovi stanične apoptoze pokazali da nemaju mjerljivu citotoksičnost prema stanicama sisavaca. Štoviše, stabilan i siguran profil otpuštanja srebra zabilježen ICP-MS-om potvrdio je ove rezultate. Konačno, korištenjem bakterije zaraženog (MRSA ili P. aeruginosa ) na modelu mišje rane, otkrili smo da membrane TPU/NS2.5 mogu spriječiti in vivo bakterijske infekcije i pospješiti zacjeljivanje rana ubrzavanjem procesa ponovne epitelizacije, a te membrane nisu imale očitu toksičnost prema normalnim tkivima. Oblozi za rane igraju ključnu ulogu u liječenje kožnih rana jer mogu zaštititi rane i potaknuti regeneraciju dermalnog i epidermalnog tkiva.

Zbog sve većeg broja oboljelih od opeklina, dijabetičkih ulkusa, venskih ulkusa  dramatično raste potražnja za boljim zavojima. Općenito, idealan zavoj trebao bi imati netoksičnost, biokompatibilnost, robusna mehanička svojstva i odgovarajuću propusnost za izmjenu plina i vode. Kao prirodni biomaterijali, kolagen, želatina, alginat i kitozan intenzivno se koriste za pripremu raznih vrsta obloga  zbog svoje biokompatibilnosti i biorazgradljivosti. Međutim, njihova loša mehanička svojstva otežavaju ispunjavanje rigoroznih kliničkih zahtjeva. Termoplastični poliuretan  je biokompatibilan i biorazgradiv elastomer koji je odobrila FDA i naširoko se primjenjuje u biomedicinskoj znanosti. Zabilježeno je da se TPU može koristiti za katetere, vaskularne presatke i nosače lijekova. Štoviše, TPU također pokazuje izuzetnu kemijsku stabilnost i dobra mehanička svojstva. Ove izvedbe pokazuju da je TPU obećavajući kandidat za zavoje za rane.

Međutim, nedostatak antibakterijskog djelovanja ograničio bi njegovu primjenu u njezi rana, budući da bakterijske infekcije uvijek predstavljaju ozbiljnu prijetnju ležištu rane. Izvediv način da se riješi ovaj problem je uključivanje antibiotika kao što su amoksicilin, vankomicin ili gentamicin u obloge za rane. Unatoč tome, pojava otpornosti na lijekove diljem svijeta zbog pretjerane upotrebe antibiotika i dalje prijeti javnom zdravlju. Stoga su hitno potrebni alternativni antibakterijski agensi. Nano-srebro  kao izvanredno dobro antibakterijsko sredstvo sa snažnim baktericidnim djelovanjem širokog spektra protiv Gram-pozitivnih i Gram-negativnih bakterija, uključujući bakterije otporne na više lijekova kao što je otporna na meticilin staphylococcus aureus . Što je još važnije, predloženo je da nano-srebro uništava bakterije različitim mehanizmima (ometanje stanične membrane, interferencija replikacije DNA, inhibicija respiratorne funkcije bez izazivanja rezistencije na lijekove. Međutim, toksičnost nano-srebra prema stanicama sisavaca je zabrinjavajuća. Nedavno studije su pokazale da se toksični učinci nano-srebra javljaju samo pri visokim koncentracijama, a ugradnja nano-srebra u materijale Ublažava toksičnost, stoga se nano-srebro smatra idealnim antibakterijskim sredstvom za uključivanje u biomaterijale.