抗菌電紡百里酚負載聚己內酯墊的體內效應研究頭條網

2021-03-17 11:11:19 佚名

ACS Appl. Bio Mater.：抗菌電紡百里酚負載聚己內酯墊的體內效應研究

DOI: 10.1021/acsabm.0c00419

由於抗微生物病原體的普遍存在，具有長期抗菌活性的天然產物被認為是潛在的替代品。在這項工作中，合成了平均直徑約299 nm、百里酚（THY）負載量為14.92±1.31％w/w的聚己內酯（PCL）電紡纖維。該材料具有較好的斷裂伸長率（74.4±9.5％）和拉伸強度（3.0±0.5 MPa），可用作傷口敷料。使用八至十週齡的雄性SKH1無毛小鼠進行了體內研究。通過半定量方法和定量聚合酶鏈反應（qPCR）評估感染進程。驗屍結果表明，THY負載PCL纖維對金黃色葡萄球菌ATCC 25923菌株生長的抑制作用與洗必泰（CLXD）相當。組織病理學和免疫組織化學研究表明，經PCL-THY處理的傷口幾乎沒有炎症反應。因此，含有天然化合物的傷口敷料可以預防感染，並促進傷口癒合和迅速再生。

圖1.體內傷口模型的示意圖：1）用直徑為8 mm的活檢穿孔器和縫合在傷口周圍的夾板環對夾板固定的傷口進行手術；2）通過金黃色葡萄球菌（107個菌落形成單位（CFU））的接種來實現感染的誘導；3）通過添加不同的合成墊並覆蓋傷口來進行傷口處理。

圖2.電紡納米纖維的表徵：A，B）PCL納米纖維的SEM顯微照片和直徑直方圖（測得的纖維數量=100）；C，D）THY負載的PCL納米纖維的SEM顯微照片和直徑直方圖；E）合成的THY負載PCL納米纖維的宏觀可視化圖像。敷料選定部分的直徑為1釐米。F）THY負載PCL納米纖維的百里酚釋放曲線。平均值±SD；每個時間點18個數據。

圖3.用電紡墊（PCL和PCL-THY組）、遊離THY和模型防腐劑CLXD處理的SKH1小鼠的體內傷口感染模型：A）金黃色葡萄球菌ATCC 25923在1、2、3和7 dpi時傷口的演變。插圖為實驗組和對照組的微生物學結果。NG無增長；（+）輕度細菌生長；（++）中度細菌生長；（+++）大量細菌生長。圖中所有傷口的比例尺都相同。B）在實驗組和對照組中的微生物qPCR結果。統計信息將PCL-THY、THY和CLXD組與PCL組進行比較。****表示p值<0.0001>

圖4.皮膚傷口的組織學分析，3 dpi（感染後天數）的代表性圖像。A）PCL組。嚴重瀰漫性壞死性皮炎和脂膜炎。在表層（箭頭）觀察到了球狀細菌簇。插圖：炎性反應的細節，肌肉纖維周圍有大量淋巴細胞和巨噬細胞；B）PCL-THY組。傷口部分和傷口邊緣（箭頭）。在暴露的真皮（星號）或皮膚深層中未觀察到炎症反應。插圖：同一只動物的真皮其他區域無炎症；C）THY組。胰腺中局灶性的，不太嚴重的炎症反應。插圖：深層炎症反應的細節；D）CLXD組。真皮無炎症。暴露的真皮表面呈現出重要的表層凝結性壞死（方括號）。插圖：同一動物另一部位的細節，顯示沒有炎症。蘇木精-伊紅染色為1x，插圖為20x。

圖5.皮膚傷口中的細菌檢測。手術感染3天后PCL和THY組的代表圖像。由於缺乏細菌，因此未顯示出PCL-THY和CLXD基團。（A）PCL組。皮膚表層成簇的球狀細菌大量生長並伴有嚴重的組織壞死。插圖：同一動物體內細菌的細節。（B）THY組。毛囊內球狀細菌的生長。插圖：細菌的細節。革蘭氏染色為20x，插圖為60x。