วัสดุปิดแผลชนิดเทอร์โมพลาสติก โพลียูรีเทน ต้านเชื้อแบคทีเรียที่มีประสิทธิภาพ

การพัฒนาอุดมคติ ผ้าไม่ทอ TPU เมลท์โบลนสำหรับการดูแลบาดแผล วัสดุปิดแผลที่ตอบสนองความต้องการหลายประการในด้านความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดี โครงสร้างที่มีรูพรุนที่เหมาะสม สมบัติเชิงกล และมีฤทธิ์ต้านแบคทีเรียที่ดีอย่างโดดเด่นต่อแบคทีเรียที่ดื้อยาเป็นที่ต้องการอย่างมากสำหรับการดูแลบาดแผลทางคลินิก เมมเบรนเทอร์โมพลาสติกโพลียูรีเทนที่เข้ากันได้ทางชีวภาพเป็นตัวเลือกที่มีแนวโน้มว่าจะใช้เป็นโครง อย่างไรก็ตาม การขาดโครงสร้างที่มีรูพรุนและกิจกรรมต้านเชื้อแบคทีเรียที่เหมาะสมทำให้การใช้งานมีจำกัด โดยทั่วไปยาปฏิชีวนะจะใช้เพื่อป้องกันการติดเชื้อแบคทีเรีย แต่การเกิดขึ้นทั่วโลกของแบคทีเรียที่ดื้อยายังคงก่อให้เกิดความขัดแย้งทางสังคม ดังนั้นเราจึงเตรียมการตกแต่งที่ยืดหยุ่นโดยใช้เมมเบรน TPU ที่มีโครงสร้างเป็นรูพรุนเฉพาะ จากนั้นปรับเปลี่ยนด้วยการเคลือบโพลีโดปามีนแบบ biomimetic เพื่อเตรียมคอมโพสิตที่ใช้นาโนเงินในแหล่งกำเนิดด้วยวิธีการที่ง่ายดายและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ภาพ SEM แสดงให้เห็นว่าเมมเบรนมีโครงสร้างที่มีรูพรุนในอุดมคติ ซึ่งตกแต่งด้วยอนุภาคนาโนเงิน

ATR-FITR และ XRD สเปกโทรสโกปียังยืนยันเพิ่มเติมถึงการสะสมของโพลีโดปามีนและนาโน-ซิลเวอร์แบบเป็นขั้นตอน การวัดมุมที่สัมผัสกับน้ำบ่งชี้ว่าความสามารถในการชอบน้ำของพื้นผิวดีขึ้นหลังการเคลือบด้วยโพลีโดปามีน การทดสอบแรงดึงแสดงให้เห็นว่าเมมเบรนมีความแข็งแรงเชิงกลที่ยอมรับได้และมีความยืดหยุ่นดีอย่างโดดเด่น ต่อมา การทดสอบสารแขวนลอยของแบคทีเรีย วิธีการนับจำนวนเพลท และการทดสอบการย้อมสีแบบ Live/Dead แสดงให้เห็นว่าเมมเบรนที่ปรับให้เหมาะสมที่สุดมีฤทธิ์ต้านแบคทีเรียที่ดีอย่างโดดเด่นต่อ P. aeruginosa - อี. โคไล - เอส ออเรียส และแบคทีเรีย MRSA ในขณะที่การทดสอบ CCK8 การสังเกต SEM และการตรวจการตายของเซลล์แสดงให้เห็นว่าพวกมันไม่มีความเป็นพิษต่อเซลล์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่วัดได้ นอกจากนี้ โปรไฟล์การปล่อยธาตุเงินที่มั่นคงและปลอดภัยซึ่งบันทึกโดย ICP-MS ได้ยืนยันผลลัพธ์เหล่านี้ สุดท้ายด้วยการใช้เชื้อที่ติดเชื้อแบคทีเรีย (MRSA หรือ P. aeruginosa ) แบบจำลองบาดแผลของหนู เราพบว่าเยื่อ TPU/NS2.5 สามารถป้องกันการติดเชื้อแบคทีเรีย ในร่างกาย และส่งเสริมการสมานแผลด้วยการเร่งกระบวนการสร้างเยื่อบุผิวใหม่ และเยื่อเหล่านี้ไม่มีความเป็นพิษที่ชัดเจนต่อเนื้อเยื่อปกติ ผ้าปิดแผลมีบทบาทสำคัญใน การจัดการบาดแผลที่ผิวหนังเพราะสามารถปกป้องบาดแผลและส่งเสริมการสร้างเนื้อเยื่อผิวหนังและผิวหนังชั้นนอกได้

เนื่องจากผู้คนจำนวนมากขึ้นที่ทุกข์ทรมานจากแผลไหม้ แผลเบาหวาน แผลในหลอดเลือดดำ  ความต้องการผ้าปิดแผลที่ดีกว่าจึงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว โดยทั่วไป การตกแต่งในอุดมคติควรมีความไม่เป็นพิษ ความเข้ากันได้ทางชีวภาพ คุณสมบัติทางกลที่แข็งแกร่ง และความสามารถในการซึมผ่านที่เหมาะสมสำหรับการแลกเปลี่ยนก๊าซและน้ำ เนื่องจากวัสดุชีวภาพจากธรรมชาติ คอลลาเจน เจลาติน อัลจิเนต และไคโตซานถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในการเตรียมวัสดุปิดแผลประเภทต่างๆ  เนื่องจากความเข้ากันได้ทางชีวภาพและความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพ อย่างไรก็ตาม คุณสมบัติทางกลที่ไม่ดีทำให้ยากสำหรับพวกเขาที่จะปฏิบัติตามข้อกำหนดทางคลินิกที่เข้มงวด เทอร์โมพลาสติกโพลียูรีเทน เป็นอีลาสโตเมอร์ที่เข้ากันได้ทางชีวภาพและย่อยสลายได้ทางชีวภาพซึ่งได้รับการอนุมัติจาก FDA และมีการนำไปใช้อย่างกว้างขวางในวิทยาศาสตร์ชีวการแพทย์ มีรายงานว่า TPU สามารถใช้กับสายสวน การปลูกถ่ายหลอดเลือด และพาหะนำส่งยาได้ นอกจากนี้ TPU ยังมีความเสถียรทางเคมีที่โดดเด่นและคุณสมบัติทางกลที่ดี ประสิทธิภาพเหล่านี้บ่งชี้ว่า TPU เป็นตัวเลือกที่น่าสนใจสำหรับการปิดแผล

อย่างไรก็ตาม การขาดฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียจะจำกัดการใช้งานในการดูแลบาดแผล เนื่องจากการติดเชื้อแบคทีเรียมักก่อให้เกิดภัยคุกคามร้ายแรงต่อบริเวณแผล วิธีที่เป็นไปได้ในการแก้ปัญหานี้คือการใช้ยาปฏิชีวนะ เช่น แอมม็อกซิซิลลิน แวนโคมัยซิน หรือเจนตามิซิน ลงในวัสดุปิดแผล อย่างไรก็ตาม การเกิดขึ้นของการดื้อยาทั่วโลกเนื่องจากการใช้ยาปฏิชีวนะมากเกินไปยังคงเป็นภัยคุกคามต่อสุขภาพของประชาชน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีสารต้านแบคทีเรียทางเลือกอย่างเร่งด่วน นาโนซิลเวอร์  เป็นสารต้านแบคทีเรียที่ดีอย่างโดดเด่น โดยมีฤทธิ์ฆ่าเชื้อแบคทีเรียในวงกว้างและเข้มข้นต่อแบคทีเรียทั้งแกรมบวกและแกรมลบ รวมถึงแบคทีเรียที่ดื้อยาหลายชนิด เช่น ทนต่อเมทิซิลิน เชื้อ Staphylococcus aureus - ที่สำคัญกว่านั้น มีการเสนอว่านาโนซิลเวอร์ทำลายแบคทีเรียด้วยกลไกต่างๆ (การหยุดชะงักของเยื่อหุ้มเซลล์ การรบกวนการจำลองดีเอ็นเอ การยับยั้งการทำงานของระบบทางเดินหายใจโดยไม่ทำให้เกิดการดื้อยา อย่างไรก็ตาม ความเป็นพิษของนาโนซิลเวอร์ต่อเซลล์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเป็นเรื่องที่น่ากังวล เมื่อเร็ว ๆ นี้ การศึกษาได้แสดงให้เห็นว่าผลกระทบที่เป็นพิษของนาโนซิลเวอร์เกิดขึ้นที่ความเข้มข้นสูงเท่านั้น และการรวมตัวของนาโนซิลเวอร์เข้ากับวัสดุจะช่วยบรรเทาความเป็นพิษได้ ด้วยเหตุนี้ นาโนซิลเวอร์จึงถือเป็นสารต้านแบคทีเรียในอุดมคติ เพื่อรวมไว้ในวัสดุชีวภาพ