光动力学活性电纺纤维用于无需抗生素的感染控制
摘要：抗菌生物材料对于帮助口腔软组织再生、预防或治疗局部细菌感染至关重要。随着抗生素耐药性趋势的上升，临床迫切需要新的抗菌化学物质和生物材料设计方法，能够在感染后在环境友好、灵活和商业可行的情况下激活无抗生素抗菌功能。本研究探讨了将可生物降解的静电纺丝聚合物支架与局部抗菌光动力疗法(aPDT)功能集成的可行性。为了启用aPDT，我们在聚酯纤维中封装了光敏剂(PS)，使其在PS惰态下通过可见光源按需激活抗菌功能。成功地从FDA批准的聚酯材料(聚己内酯(PCL)或聚[(外消旋-内酯)-共-乙二醇酸酯](PLGA))中静电纺丝制备出纤维支架，并封装了PS (亚甲基蓝(MB)或赤藓提亮(B))。与不含PS的对照组相比，电纺纤维实现了约100 wt.\%的PS装载效率，显著提高了其拉伸模量，减小了平均纤维直径和孔隙尺寸。体外实验中，PS释放在不同的支架配方下变化，从迅速释放到在100小时内有限释放。PS封装的PCL纤维暴露于可见光下，在60分钟的光照后，大肠杆菌存活率至少降低了1个数量级，而不含PS的电纺对照组未能使微生物失活。该研究成功地证明了封装PS的静电纺丝纤维作为光动力活性生物材料在无抗生素感染控制中的巨大潜力。
作者：Amy Contreras, Michael J. Raxworthy, Simon Wood, Jessica D. Schiffman, Giuseppe Tronci
论文ID：2101.01462
分类：Tissues and Organs
分类简称：q-bio.TO
提交时间：2021-01-06