【摘 要】
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在全球范围内约有1~2%的人口曾经或正在经受慢性伤口带来的痛苦。临床慢性伤口部位感染发生率高达75%以上,细菌生物膜的形成被认为是造成慢性伤口感染的最重要原因之一。当细菌在伤口部位大量增殖甚至发展为细菌生物膜定殖时,会对伤口微环境造成不利的影响,进一步延缓慢性伤口的愈合。在理想的增殖环境下,浮游细菌形成成熟生物膜的速度非常快,72 h左右就能观察到细菌生物膜的产生。因此,对细菌生物膜的形成进行快速
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在全球范围内约有1~2%的人口曾经或正在经受慢性伤口带来的痛苦。临床慢性伤口部位感染发生率高达75%以上,细菌生物膜的形成被认为是造成慢性伤口感染的最重要原因之一。当细菌在伤口部位大量增殖甚至发展为细菌生物膜定殖时,会对伤口微环境造成不利的影响,进一步延缓慢性伤口的愈合。在理想的增殖环境下,浮游细菌形成成熟生物膜的速度非常快,72 h左右就能观察到细菌生物膜的产生。因此,对细菌生物膜的形成进行快速干预,从伤口初始阶段对细菌的增殖进行有效抑制,是治疗慢性伤口感染的有效手段。然而,目前临床上抑制生物膜的手段大多无法摆脱抗菌剂而独立作用,仍需要使用抗菌剂进行协同干预,并具有不同程度的细胞和组织毒害性;负载抗菌剂的伤口敷料作为目前使用最为广泛的方式,其中抗生素的使用和亚抑菌浓度抗菌剂的长期释放容易导致细菌耐药性的产生,对后续抑制生物膜的形成造成极大的困难。基于目前干预细菌生物膜形成过程中的不足,本文构建了针对细菌生物膜形成的快速、安全且有效的干预体系,采用天然黄酮类化合物表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)替代传统抗菌剂,将其负载到纳米纤维膜中,通过对伤口微环境p H的响应识别和释放,达到即时杀死浮游细菌的目的。同时,在纳米纤维膜表面共价接枝正电阳离子抗菌肽FWKRIVRKIRKLLV(以下简写为FW14),发挥多肽的广谱抗菌性,协同EGCG对浮游细菌进行快速触杀,解决了抗生素耐药性问题,能够有效提高伤口敷料对慢性伤口表面细菌生物膜的干预和抑制作用。主要研究内容和研究结果如下:1.选择聚乙烯醇(PVA)和聚丙烯酸(PAA)作为静电纺丝基底,将EGCG包覆于纳米纤维中,制备得到负载不同质量分数EGCG的PVA/PAA/EGCG纳米纤维膜。EGCG从PVA/PAA/EGCG纳米纤维膜中有效释放,达到抑制浮游细菌、预防生物膜形成和抗氧化的目的,借助纤维结构的p H响应性,实现对感染环境的响应性及伤口处抑菌功能的调控。2.选择1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺(EDC)/N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)表面接枝的方式,将FW14借助共价接枝的方式负载至PVA/PAA纳米纤维膜表面,制备得到不同接枝浓度的PVA/PAA@FW14纳米纤维膜,构建触杀型快速抗菌体系,从而抑制伤口表面生物膜的形成,并对其抑制浮游细菌及抑制生物膜形成能力进行探究,为后续实验中多肽与EGCG实现有效协同做准备。3.选取PVA/PAA配比为1:1,负载EGCG质量分数为10 wt%,FW14接枝浓度为0.5 mg/m L,制备得到PVA/PAA/EGCG@FW14纳米纤维膜。探究FW14与EGCG的抗菌和抑制生物膜形成的协同机制,实现抑制伤口表面最初浮游细菌和抑制生物膜形成的协同效果。并对PVA/PAA/EGCG@FW14纳米纤维膜的抗氧化性和生物相容性进行了探究。
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