丝胶及其水凝胶与细菌相互作用及其抑菌性能的研究

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皮肤在受到损伤时容易造成体液流失和伤口感染,需要采用敷料对创面加以覆盖,保护伤口,促进细胞生长及伤口愈合。水凝胶敷料是一类性能优良的新型创面敷料,近年来的研究表明,水凝胶能够促进创面渗液吸收,提供有利于伤口愈合的湿润环境,更换时不会带来二次损伤等。  首先,通过不同浓度的SS对大肠杆菌形态、细胞膜完整性、膜渗透性和蛋白质结构的研究出发,对丝胶抑菌机理进行了探讨。结果表明,40g/L丝胶对大肠杆菌的抑制率可达到93%;随着时间以及丝胶浓度的增加,越来越多的丝胶粘附在细菌表面,并伴随着细胞质皱缩,细胞形态发生改变;细菌的生长伴随着培养液电导率的增大,空白实验组的电导率从0h的2.6 ms/cm上升至8h的3.37ms/cm,而加入40 g/L丝胶8h后的电导率为3.17 ms/cm;可溶性糖从开始的浓度34.45μg/mL,经过12h后增加到65.87μg/mL,丝胶能加速可溶性从细胞质溶出,影响细胞正常的新陈代谢;通过SDS-PAGE分析,证实了丝胶可以阻碍大肠杆菌内蛋白质的正常表达,以致影响细菌的结构组成及生长繁殖。  其次,本研究在保持聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)凝胶温敏性的基础上,以丝胶蛋白来改善传统水凝胶敷料的生物相容性和抑菌性,分别以化学交联剂(MBA)和物理交联剂硅酸镁锂(LMSH)为交联剂,制备得到兼具温敏性和细胞相容性的HSC和HSPW水凝胶。研究表明:HSC10和HSC20的压缩模量分别为1.262和2.839KPa,与HSC00的压缩模量0.197KPa相比有很大提升。但整体抗压强度小于HSP00、HSP10和HSP20的压缩模量分别为2.69 KPa、1.268 KPa和5.127 KPa,说明物理交联的水凝胶敷料的力学性能更好;HSC00水凝胶的透气率为41.62 g/(m2·h),加入丝胶后的透气率分别为47.92和57.22 g/(m2·h),加入丝胶后的水凝胶的透气率比不加的透气率高,丝胶的加入增加了水凝胶敷料的透气性,有利于伤口愈合。HSP00水凝胶的透气率为25.61 g/(m2·h,加入丝胶后的透气率分别为26.41和28.36 g/(m2·h),加入丝胶后的水凝胶的透气率比不加的透气率高;引入SS的水凝胶,吸水率增大,HSC20的吸水率达到351.72%,HSP20的吸水率达到242.0%;SS含量较大的水凝胶样品,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制作用更强。此外,HSC的抑菌性要高于HSP水凝胶敷料。
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