Dubbel antibacterieel effect van in situ elektrospun curcumine composiet nanovezels om geneesmiddelresistente bacteriën te steriliseren

Abstract

Bacteriële infectie, vooral veroorzaakt door multiresistente bacteriën, brengt nog steeds mensenlevens in gevaar. Fotodynamische therapie (PDT) kan bacteriën effectief doden, en op nanovezels gebaseerde PDT kan schade aan normale weefsels effectief verminderen. De huidige fotosensitizers die op de oppervlakken van vezels zijn gecoat, zouden echter vrijkomen in de wond, wat enkele bijwerkingen veroorzaakt. En nanovezels die volgens de traditionele methode zijn bereid, vertonen een slechte hechting op de wond, wat het PDT-effect ernstig vermindert vanwege het korteafstandseffect. Hierin worden core-shell curcumine composiet nanovezels bereid door in situ elektrospinmethode via een zelfgemaakt draagbaar elektrospinapparaat. De verkregen composiet nanovezels vertonen superieure hechting op verschillende biologische oppervlakken dan die van de traditionele bereidingsmethode. Bij bestraling van 808 nm produceerden deze composiet nanovezels effectief singlet-zuurstof (¹ O₂ ) zonder dat curcumine eraf valt. Na blootstelling van deze samengestelde nanovezels aan resistente bacteriën, vertonen ze een dubbel antibacterieel gedrag en doden ze de resistente bacteriën efficiënt. Deze dubbele antibacteriële nanovezelmembranen met uitstekende hechting kunnen de toepassing van wondinfecties als antibacterieel verband ten goede komen.

Achtergrond

Bacteriële infectie zonder tijdige behandeling zal bloedvergiftiging veroorzaken en sepsis vormt dus een ernstig gevaar voor leven en gezondheid [1,2,3]. Hoewel antibiotica bacteriën kunnen doden, zal langdurig gebruik van antibiotica leiden tot de ontwikkeling van resistente bacteriën, zoals methicilline-resistente Staphylococcus aureus (MRSA) [4,5,6]. MRSA, als een soort multiresistente bacterie, is een van de meest voorkomende bacteriën die wondinfecties veroorzaken [7]. In deze situatie is het noodzakelijk om strategieën te vinden om bacteriën veilig te doden zonder resistentie te ontwikkelen. Het is al bewezen dat fotodynamische therapie (PDT) een effectieve methode van sterilisatie is [8,9,10,11]. De meeste fotosensitizers voor PDT vereisen echter ultraviolet licht of kortegolflengte-excitatie [12, 13]. Aangezien de penetratiediepte van licht in een organisme afhangt van de golflengte, is de penetratiediepte van ultraviolet licht en zichtbaar licht ondiep, terwijl de penetratiediepte van nabij-infrarood (NIR) licht relatief diep is. Erger nog, ultraviolet licht en licht met een korte golflengte zullen menselijke weefsels ernstig verbranden. Om veilige en antibacteriële behandelingen in diep weefsel te bereiken, is de ontwikkeling van fotosensitizers die worden opgewekt door NIR-licht een vraag en trend. Opconversie-nanodeeltjes (UCNP's) kunnen NIR-licht omzetten in licht met een korte golflengte [14, 15]. Vanwege deze eigenschap kunnen fotosensitizers worden ontworpen om te combineren met opconversie om NIR-excitatie te bereiken. UCNP's worden gebruikt als golflengteconversiestation dat NIR-licht omzet in korte golflengte om de fotosensitizers te prikkelen en singletzuurstof te produceren (¹ O₂ ) [16,17,18,19]. Echter, eerdere studies meest over de voorbereiding van fotosensitizers gecoate nanodeeltjesstructuur. Fotosensitizers die naakt op de buitenste laag van nanodeeltjes zitten, vallen er gemakkelijk af [20, 21], en het heeft ook enkele bijwerkingen op biologische weefsels vanwege direct contact, zoals het remmen van de groei van weefselcollageen [22, 23]. In feite kunnen fotosensitizers sterilisatie bereiken vanwege de productie van singlet-zuurstof, wat betekent dat fotosensitizers niet nodig zijn om direct in contact te komen met bacteriën of biologische weefsels. Daarom kunnen we een spacer ontwerpen om fotosensitizers te scheiden van biologische weefsels om mogelijke bijwerkingen te voorkomen.

Electrospinning is een snelle en efficiënte methode om nanovezels te bereiden, inclusief organische en anorganische nanovezels [24,25,26,27,28]. Tijdens het bereidingsproces van nanovezels zijn nanodeeltjes gemakkelijk te combineren met vezels om composiet nanovezels te vormen. Er zijn hoofdzakelijk twee methoden om composiet nanovezels te vormen. De ene doopt deeltjes in de nanovezels [29], en de andere laadt deeltjes op de oppervlakken van nanovezels [30, 31]. Gezien het doel van het scheiden van fotosensitizers van biologische weefsels, heeft het opnemen van fotosensitizers in de nanovezels meer de voorkeur in vergelijking met fotosensitizers die op de vezeloppervlakken zijn geladen, die er gemakkelijk af kunnen vallen. Als nanovezels echter hydrofoob zijn en niet kunnen infiltreren, is de singletzuurstof moeilijk te produceren en af te geven aan de vezeloppervlakken, waardoor antibacteriële eigenschappen worden verkregen [32]. Maar hydrofiele nanovezels zijn gemakkelijk op te lossen als ze besmet zijn met interstitiële vloeistof. Daarom is het noodzakelijk om NIR-fotosensitizers te combineren met nanovezels en ervoor te zorgen dat de fotodynamische nanovezels effectief bacteriën kunnen doden, met name resistente bacteriën.

In deze studie wordt curcumine gebruikt als fotosensibilisator vanwege de brede bronnen van extracten van organismen. Kern-schil nanostructuur van UCNP's wordt gebruikt als golflengte-overdrachtsstation en vertoont een hoge conversie-efficiëntie om ¹ te produceren O₂ . De UCNPs@Curcumin composiet nanovezels worden bereid door in situ elektrospinmethode via een zelfgemaakt elektrospinapparaat. De hechting van de door deze methode verkregen composiet nanovezels op verschillende biologische oppervlakken is beter dan de traditionele bereidingsmethode voor elektrospinning. Bij bestraling van 808 nm kunnen deze composiet nanovezels effectief ¹ produceren O₂ zonder dat curcumine eraf valt. Nadat deze samengestelde nanovezels zijn besmet met resistente bacteriën van MRSA, zullen ze een dubbel antibacterieel gedrag vertonen dat de resistente bacteriën effectief doodt.

Methoden

Materialen

Thuliumchloride, ytterbiumchloride, neodymiumchloride en yttriumchloride werden gekocht bij Sigma-Aldrich. Methanol, ethanol, cyclohexaan, curcumine, dichloormethaan, aceton, polyvinylpyrrolidon (PVP), polycaprolacton (PCL) en polyethyleenimine (PEI) werden gekocht bij Sinopharm Chemical Reagents. Alle materialen werden gebruikt zonder verdere zuivering.

Synthese van Core–Shell NaYF₄ :Yb/Tm@NaYF₄ :Nd@Curcumine

Opconversie nanodeeltjes (UCNP's) van NaYF₄ :Yb/Tm@NaYF₄ :Nd werden gesynthetiseerd met behulp van co-precipitaatmethoden [33, 34]. Daarna werden 200 mg bereide UCNP's, 90 mg PEI en 180 mg curcumine toegevoegd en opgelost in methyleendichloride. De reactanten werden gedurende 20 uur bij kamertemperatuur gelijkmatig geroerd en de verkregen producten werden gezuiverd door centrifugeren en tweemaal gewassen met ethanol.

Bereiding van curcumine composiet nanovezels via in situ elektrospinning

Eén gram PCL, 0,16 gram PVP en 0,1 gram NaYF₄ :Yb/Tm@NaYF₄ :Nd@Curcumine werd toegevoegd aan 5 ml aceton. Na 12 uur roeren werd een homogene voorloperoplossing verkregen voor elektrospinnen. Door 3 ml van de voorloperoplossing in een injectiespuit van 5 ml te nemen, werd een zelfgemaakte draagbare elektrospinapparatuur gebruikt voor elektrospinnen, die bestaat uit een metalen naald van 0,4 mm in diameter, twee alkalinebatterijen en een hoogspanningsomvormer die kan converteren 3 V batterij tot 10 kV voor electrospinning. De elektrospinafstand tussen collector en elektrospinnaald was ongeveer 10 cm.

Detectie van ¹ O ₂ Vorming

Singlet zuurstofsensor groen (SOSG) werd gebruikt om de ¹ . te detecteren O₂ vorming. Een 9 × 9 mm vierkant van zoals voorbereid nanocomposietvezelmembraan met verschillende concentraties UCNPs@Curcumin werd toegevoegd in een kwartscuvet en vervolgens werd 3 ml methanol met 25 μM SOSG toegevoegd. Daarna werd de cuvet bestraald onder de 808 nm laser met verschillende bestralingstijd. De fluorescentiespectrofotometer met een excitatiegolflengte van 504 nm werd gebruikt om de fluorescentie-intensiteit van deze oplossing te meten, die het singletzuurstofniveau weerspiegelt.

Antibacteriële test

Geneesmiddelresistente bacteriën van MRSA en Escherichia coli werden gebruikt om het antibacteriële vermogen te evalueren. In het kort werden bacteriestammen gekweekt in het tryptische sojabouillonmedium. De kweekmedia die bacteriestammen bevatten, werden gedurende 15 uur bij 37 ° C geïncubeerd. Na het kweken was de concentratie bacteriestam 1 × 10⁶ KVE/ml. In totaal werd 100 μL bacteriële oplossing in elk putje van een plaat met 96 putjes op een steriele ultraschone tafel geplaatst. Vervolgens werd een stuk cirkelvormig vezelmembraan met een diameter van 6 mm aan elk putje van de plaat met 96 putjes toegevoegd. Na 20 minuten 808 nm laserbestraling werd de bacteriële oplossing in de plaat 10 keer verdund met steriel water. Een 10 L verdunningsmiddel werd in een voedingsagarplaat geplaatst om een gelijkmatig gecoate agarplaat te verkrijgen. De behandelde agarplaat werd 18 uur gekweekt in een bacteriële incubator met constante temperatuur bij 37 ° C en nam vervolgens foto's. In de controlegroep waren de stappen hetzelfde als hierboven, behalve dat 808 nm laserbestraling niet werd gebruikt. Elke groep werd herhaald met 5 platen.

Karakterisering

TEM- en SEM-afbeeldingen zijn gemaakt met JEM-2010 en SU-1510 elektronenmicroscopen. Het fluorescentiespectrum werd gemeten op Edinburgh FLS1000 fluorescentiespectrofotometer. Het absorptiespectrum werd geregistreerd op de Shimadzu UV2550-spectrometer. Fourier-transformatie-infraroodspectroscopie werd genomen op Nicolet iS50-spectrometer. De zeta-potentiaal werd gemeten met een WJL-608-analysator. De hydrofiliciteit met sessiele-druppelmethode werd getest door PT-602Atest-apparatuur.

Resultaten en discussie

Karakterisatie van nanodeeltjes en composiet nanovezels

Afbeelding 1a toont de TEM-afbeelding van NaYF₄ :Yb/Tm@NaYF₄ :Nd nanodeeltjes (UCNP's). Het toont een uniforme grootteverdeling van UCNP's met een gemiddelde diameter van ongeveer 45 nm. Het zeta-potentieel van deze nanodeeltjes werd verder getest op + 19 mV (toevoegingsbestand 1:Fig. S1). Nadat de UCNP's waren gecoat met curcumine, toont figuur 1b een kern-schaalstructuur en is de dikte van de curcumineschaal ongeveer 5 nm. Daarna werden deze kern-schil curcumine nanodeeltjes ingebed in PCL/PVP-vezels. Figuur 1c toont het SEM-beeld van deze composiet nanovezels, bereid door een zelfontworpen handheld elektrospinapparaat. De diameter van de continue en niet-fractuur nanovezels die door dit apparaat zijn bereid, is ongeveer 400 nm, en de vezeluniformiteit is vergelijkbaar met die van traditionele elektrospinning-apparaten (toevoegingsbestand 1:Fig. S2). Opgemerkt moet worden dat dit draagbare elektrospinapparaat kan worden bediend door twee droge batterijen van 1,5 V (toevoeging bestand 1:Fig. S3), waardoor de beperking van het gebruik van stadsstroomvoorziening wordt opgeheven. In combinatie met de andere voordelen van een laag gewicht (160 g in gewicht) en een klein formaat, zal het buitengebruik ten goede komen. Figuur 1d toont het TEM-beeld van deze composiet nanovezels, wat aangeeft dat de nanodeeltjes een goede dispergeerbaarheid hebben in de nanovezels.

TEM-afbeeldingen van a NaYF₄ :Yb/Tm@NaYF₄ :Nd nanodeeltjes (UCNP's) en b core-shell gestructureerde UCNPs@Curcumin nanodeeltjes. c SEM-afbeelding van curcumine composiet nanovezels, d TEM-beeld van curcumine composiet nanovezels

De reden voor het coaten van NaYF₄ :Nd shell op de NaYF₄ :Yb/Tm-kern was dat het fotoluminescentie kan verbeteren (Fig. 2a). Omdat de fluorescentiespectra van UCNP's goed overlapten met de UV-Vis-absorptiespectra van curcumine (figuur 2b), wordt bedoeld dat sterkere fotoluminescentie van UCNP's meer energie kan overbrengen naar curcumine, wat bevorderlijk was voor de excitatie van fotosensitizers. Bovendien, aangezien NIR-licht met een golflengte van 808 nm dieper in levend weefsel doordringt dan NIR-licht met een golflengte van 980 nm, is de introductie van deze NaYF₄ :Nd shell kan de excitatiegolflengte moduleren van 980 tot 808 nm (Extra bestand 1:Fig. S4), waardoor ongewenste brandwonden op normaal weefsel worden verminderd. FTIR-meting werd verder gemeten. Zoals te zien is in figuur 2c, rektrillingen van C=O op 1628 cm⁻¹ , C–O op 1282 cm⁻¹ , en C–O–C op 1028 cm⁻¹ komen voor in de nanocomposietdeeltjes (oranje lijn), die afkomstig zijn van curcumine (groene lijn). Ondertussen is er een uitrekkende trilling van C–N bij 1125 cm⁻¹ , die afkomstig is van de PEI (blauwe lijn). Hun moleculaire structuurdiagrammen worden geïllustreerd in appendix (toevoegingsbestand 1:Fig. S5). Bovendien is er een zwakke C=C op ongeveer 1660 cm⁻¹ , wat overeenkomt met het oliezuur op hetzelfde moment van de synthese van UCNP's. Het kan de componenten van UCNPs@Curcumin composiet nanovezels aantonen.

een Fluorescentiespectrum van kern-schil NaYF₄ :Yb/Tm@NaYF₄ :Nd opgewonden door 808 nm, b fluorescentiespectrum van UCNP's en UV–vis absorptiespectrum van curcumine, c FTIR-spectra van UCNPs@Curcumin, curcumin en PEI, d in de tijd opgeloste fluorescentiespectra van UCNP's en UCNPs@Curcumin

Figuur 2d toont fluorescentieverzwakkingscurven van UCNP's voor en na het coaten van curcumine. Het laat zien dat de fluorescentielevensduur van UCNP's afnam van 700 naar 390 μs na coating met curcumine-omhulsels. Op basis van γ = 1 − τ ₂ /τ ₁ , waar τ ₂ en τ ₁ zijn de levensduur van UCNP's voor en na de omhulling van curcumine, γ is de energieoverdrachtsefficiëntie [35]. Dus, γ werd berekend op 44,3%. Een dergelijke hoge energieoverdrachtsefficiëntie werd verkregen, wat op het eerste aspect te wijten was aan de goede overlappingen tussen absorptiespectra van curcumine en fotoluminescentiespectra van UCNP's (figuur 2b), zodat niet-stralingsenergieoverdracht daartussen kan plaatsvinden. Het tweede aspect was dat UCNP's een NaYF₄ . hadden :Nd-schaal die de intensiteit van de fluorescentie verbetert, waardoor hun integrale spectrale overlapgebied wordt vergroot. Het derde aspect was dat de afstand tussen curcumine en UCNP's de laagdikte was (<-5 nm), en deze kleine afstand was bevorderlijk voor het genereren van zeer efficiënte fluorescentie-resonantie-energieoverdracht (FRET). De FRET-methode kan een energieoverdrachtsefficiëntie van maar liefst 44,3% behalen, wat ook ten goede kan komen aan de volgende efficiënte productie van ¹ O₂ .

Het produceren van ¹ O₂ van composiet nanovezels

Om het vermogen van nanocomposietvezels te evalueren om ¹ . te produceren O₂ , werd de SOSG-methode gebruikt. Eerst namen we nanocomposietvezels met een vaste dopingconcentratie en observeerden we de vorming van ¹ O₂ onder verschillende bestralingstijd. Zoals weergegeven in figuur 3a, is voor een vaste concentratie zoals 0,20 gew.% de bestralingstijd een van de factoren die de vorming van ¹ beïnvloeden O₂ . Hoe langer de bestralingstijd, hoe meer ¹ O₂ was geproduceerd. Het laat echter ook zien dat, hoewel de concentratie van ¹ O₂ neemt geleidelijk toe met de toename van de bestralingstijd, de stijgsnelheid neemt geleidelijk af en blijft bijna constant na 20 minuten, wat zich manifesteert door een dicht curve-interval. Dit fenomeen kan te wijten zijn aan het snelle lokale zuurstofverbruik door ¹ . te produceren O₂ met aanhoudende NIR-lichtstraling, wat resulteert in een relatief laag zuurstofgehalte in de omgeving, en dus de stijgende productiesnelheid van ¹ vermindert O₂ .

Singlet zuurstofproductie van composiet nanovezelmembraan gedoteerd met UCNPs@Curcumin blootgesteld aan 808 nm licht bij verschillende a concentratie en b bestralingstijd

Observeren van de invloed van dopingconcentratie op de productie van ¹ O₂ , Fig. 3b wordt verder afgebeeld. Zoals getoond in Fig. 3b, voor een vaste bestralingstijd zoals 20 min, met verhoging van de dopingconcentratie, meer ¹ O₂ was geproduceerd. De stijgende snelheid van ¹ O₂ vertraagd wanneer de concentratie groter was dan 0,20 gew.%. Deze experimentele resultaten suggereren dat het niet nodig is om de bestralingstijd en de dopingconcentratie oneindig te verhogen om meer ¹ te produceren. O₂ . De optimale keuze is 0,20 gew.% met 20 min en daarom zal in de volgende experimenten deze concentratie en bestralingstijd nodig zijn.

Bevochtigbaarheid en hechting van in situ elektrospun nanovezelmembraan

Overweegt om ¹ te produceren O₂ is een proces waarbij UCNPs@Curcumin-nanodeeltjes in vezels een interactie aangaan met zuurstof in lichaamsvloeistof, dus de contacthoek van dit vezelmembraan werd verder getest. Figuur 4a toont een druppel water die op het oppervlak van dit composiet nanovezelmembraan valt en de bevochtigbaarheid ervan na 20 s. Vergeleken met een puur PCL-nanovezelmembraan (Fig. 4b), heeft het composiet nanovezelmembraan een betere bevochtigbaarheid. Interessant is dat na het onderdompelen van het composiet nanovezelmembraan in fosfaatbufferoplossing (PBS), er geen UCNPs@Curcumine werd gedetecteerd in PBS door absorptiespectrometer, wat betekent dat er geen curcumine uit de vezels werd afgestoten. De reden kan zijn dat curcumine op de UCNP's was gecoat, dus de grootte van UCNPs@Curcumin (~ 50 nm) was te groot om de vezel te penetreren. Vergeleken met methoden van fotosensitizers die op de deeltjes of vezels zijn gecoat, kan het eerst de grootte van curcumine vergroten en het vervolgens in de bevochtigende vezels dopen, effectief het afstoten van fotosensitizers voorkomen en de vorming en verspreiding van ¹ verbeteren O₂ . Bovendien, gezien het korteafstandseffect van PDT en de slechte hechting van het vezelmembraan bereid door de traditionele elektrospinmethode op het wondoppervlak (Fig. 4c; Aanvullend bestand 1:Fig. S6), zou het fotodynamische effect worden beïnvloed vanwege het interval tussen het vezelmembraan en het oppervlak. Gelukkig konden deze curcumine-composiet-nanovezels worden bereid door in situ elektrospining-methode met goede morfologie (figuur 1c) en vertoonden ze ook een goede hechting op verschillende objectoppervlakken (figuur 4d). Het betekent dat de in situ elektrospinning-depositiemethode om het fotodynamische vezelmembraan te bereiden meer de voorkeur heeft dan de traditionele spinmethode waarbij het vezelmembraan op de folie wordt verzameld en vervolgens op het wondoppervlak wordt gedrukt.

Watercontacthoekmeting van composiet nanovezelmembraan met matrix van a PCL/PVP en b PCL, c traditioneel elektrospun nanovezelmembraan en in situ depositie elektrospun nanovezelmembraan, d in situ depositie electrospun op verschillende objectoppervlakken

Dubbel antibacterieel effect van curcumine composiet nanovezels

De door het apparaat vervaardigde nanocomposietvezels zijn niet-toxisch gebleken door de MTT-assay (toevoegingsbestand 1:Fig. S7). Om verder te bewijzen dat de vezels goede antibacteriële eigenschappen hebben, werd de telmethode gebruikt om de antibacteriële eigenschappen van composiet nanovezels te evalueren. Zoals weergegeven in figuur 5, is er geen antibacteriële eigenschap, ongeacht of 808 nm licht op zuivere vezels wordt bestraald of niet. Deze resultaten laten zien dat 808 nm licht zelf geen bacteriedodend effect heeft. Wanneer de vezels worden gedoteerd met UCNP's, nemen de bacteriën niet af, wat bevestigt dat UCNP's geen bacteriedodend effect hebben (Fig. 5a′, b′). Interessant is dat wanneer de vezels worden gedoteerd met curcumine, het aantal bacteriën tot op zekere hoogte afneemt, wat bewijst dat curcumine zelf een bepaalde antibacteriële activiteit vertoont (Fig. 5c, c′). Verder trad een duidelijk bactericide resultaat op in vezels die waren gedoteerd met UCNPs@Curcumin onder bestraling met NIR-licht (Fig. 5d′, e′). In combinatie met de resultaten van Fig. 3 geven deze bacteriedodende resultaten aan dat de ¹ O₂ geproduceerd uit UCNPs@Curcumin onder bestraling van 808 nm zou bacteriën effectief kunnen doden. Aan de andere kant was de antibacteriële activiteit van curcumine hetzelfde in aanwezigheid en afwezigheid van 808 nm bestraling, vanwege het feit dat de absorptie van curcumine in het zichtbare lichtbereik lag (Fig. 2b), dus 808 nm licht was niet effectief. Dit was ook de reden waarom curcumine werd ontworpen om het oppervlak van UCNP's te coaten. Bovendien toont figuur 5d, e vezels die zijn gedoteerd met UCNPs@Curcumin bij respectievelijk 0,15 gew.% en 0,20 gew.%. Ter vergelijking werd gevonden dat de 0,20 gew.%-groep betere bacteriedodende eigenschappen vertoonde bij 20 minuten bestraling met licht, en het antibacteriële effect bereikte 95%. Dit komt omdat de ¹ O₂ geproduceerd door de fotosensitizer curcumine in het fotodynamische effect kan medicijnresistente bacteriën doden. Dit resultaat komt ook overeen met de ¹ O₂ resultaat in Fig. 3. Deze gegevens geven verder aan dat vezels gedoteerd met UCNPs@Curcumin MRSA kunnen doden vanwege zijn dubbele antibacteriële activiteit, namelijk vezels gedoteerd met UCNPs@Curcumin en PDT, en PDT heeft een beter antibacterieel effect dan vezels gedoteerd met UCNPs@Curcumin . Daarnaast hebben we ook experimenten uitgevoerd met Escherichia coli, die ook bevestigden dat in situ elektrospun curcumine composiet nanovezels dubbele antibacteriële effecten hebben op geneesmiddelresistente bacteriën (toevoeging bestand 1:Fig. S8). En het ontstekingsremmende effect van de nanovezels werd verder geverifieerd door H &E-kleuring van MRSA (toevoegingsbestand 1:Fig. S9). Na verschillende behandeling van wondinfectie werd een groot aantal neutrofielen verzameld in de groep zonder nanocomposietvezels, die paarse en blauwe celclusters waren als gevolg van weefselbeschadiging en etterende infectie. Er verscheen echter een kleine hoeveelheid granulatieweefsel en rode bloedcellen in de nanovezelgroep, wat indirect de antibacteriële eigenschappen van nanocomposietvezels weerspiegelde. Het heeft een blokkerend effect op ontstekingen of wondinfecties.

Antibacteriële werking van nanovezel gedoteerd met verschillende monsters tegen MRSA a –e zonder en a′ –e′ met 808 nm lichtblootstelling:a , een controlegroep, b , b′ UCNPs-groep, c , c′ curcumine groep, d , d′ UCNPs@Curcumin met laaggedoseerde groep, en e , e′ hoge dosis groep

Conclusies

Samenvattend worden kern-schil curcumine composiet nanovezels bereid door in situ elektrospinmethode via een zelfgemaakt draagbaar elektrospinapparaat. De verkregen composiet nanovezels vertonen een superieure hechting op verschillende biologische oppervlakken dan die van de traditionele bereidingsmethode. De methode, waarbij eerst de grootte van curcumine wordt vergroot, gevolgd door doping in de bevochtigbare vezel, kan effectief het afstoten van fotosensitizers voorkomen, waardoor de productie van ¹ wordt verbeterd. O₂ en de verspreiding ervan, die inspiratie kan bieden voor het ontwerpen van andere fotodynamische nanomaterialen. Nadat deze samengestelde nanovezels besmet zijn met resistente bacteriën, vertonen ze een dubbel antibacterieel gedrag en doden ze de resistente bacteriën efficiënt. Deze dubbele antibacteriële nanovezelmembranen hebben een uitstekende hechting en kunnen worden gebruikt als antibacteriële verbanden in combinatie met hemostase, waardoor hemostase buitenshuis mogelijk wordt.

Beschikbaarheid van gegevens en materialen

De datasets die zijn gegenereerd tijdens en/of geanalyseerd tijdens het huidige onderzoek zijn op redelijk verzoek verkrijgbaar bij de corresponderende auteurs.