用于无抗生素感染控制的光动力活性电纺纤维
组织与器官
2021-01-06 v1
摘要
抗菌生物材料对于辅助口腔软组织再生以及预防或治疗局部细菌感染至关重要。随着抗生素耐药性上升趋势加剧，临床迫切需求新型的抗菌化学与生物材料设计方法，以实现在感染发生后按需激活无抗生素的抗菌功能，且具备环境友好、灵活和商业化可行的特点。本研究探索了将生物可吸收电纺聚合物支架与局部抗菌光动力疗法（aPDT）能力相集成的可行性。为实现 aPDT，我们将光敏剂（PS）以惰性状态封装于聚酯纤维中，从而可通过可见光光源按需激活抗菌功能。利用 FDA 批准的聚酯——聚己内酯（PCL）或聚（外消旋丙交酯-共-乙交酯）（PLGA）——成功电纺出纤维支架，其中封装了 PS（亚甲基蓝（MB）或赤藓红 B（ER））。电纺纤维实现了约 100 wt.% 的 PS 负载效率，相较于无 PS 对照组，其拉伸模量显著提升，平均纤维直径与孔径减小。体外实验中，根据所选支架配方不同，PS 释放表现为突释曲线或在 100 小时内有限释放。将封装 PS 的 PCL 纤维暴露于可见光下，光照 60 分钟后成功使大肠杆菌存活率至少降低 1 个数量级，而无 PS 的电纺对照组未使微生物失活。本研究成功证明了封装 PS 的电纺纤维作为用于无抗生素感染控制的光动力活性生物材料的巨大潜力。
引用
@article{arxiv.2101.01462,
title = {Photodynamically Active Electrospun Fibres for Antibiotic-Free Infection Control},
author = {Amy Contreras and Michael J. Raxworthy and Simon Wood and Jessica D. Schiffman and Giuseppe Tronci},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.01462},
year = {2021}
}