萨曼莎·J·莱因哈特、托马斯·D·坎贝尔、凯文·J·伯克、比安卡·加西亚、艾米·姆利纳尔斯基、萨曼莎·J·布莱恩、朱丽安·M·特鲁法、詹姆斯·拉戈、威廉·E·丘拉和杰森·J·凯莱赫
新型伤口处理材料的开发必须解决几个挑战才能最有效。成功的伤口处理应包括粘附在伤口表面、吸收伤口渗出物和增强杀菌效果的能力。目前很少有生物材料能够解决所有这些特性,而且通常结构刚性较差,导致缺乏保护和支持以确保细胞正常生长。本研究的重点是开发一种多功能仿生纳米复合材料系统,该系统将提高机械稳定性,有效消除大肠杆菌和金黄色葡萄球菌生物膜繁殖,并作为有效成人真皮成纤维细胞 (HDFa) 生长的支架。合成参数,例如壳聚糖与 PVA 浓度的比例和将 Ag+ 功能化纳米粒子掺入最终纳米复合材料的沉积方法,都得到了优化。确定沉积反应 pH 值和 Ag+ 浓度在控制反应后粒度和 zeta 电位方面起着关键作用。还确定了纳米复合材料中 Ag+ 功能化纳米粒子的浓度必须大于 5 mM,才能实现对生物膜形成的最佳控制。制备的水凝胶纳米复合材料在暴露于大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和 MRSA 培养物时表现出有效的细菌抑制作用。最后,人类真皮成纤维细胞测试结果表明,当系统中的 PVA 浓度增加时,没有明显的细胞生长。另一方面,当优化仿生壳聚糖和 PVA 的比例以减少合成聚合物 (PVA) 的总量时,细胞生长健康。这些结果直接表明了一个关键发现,揭示了正确平衡或从系统中去除合成聚合物的重要性。