나노섬유로 코팅된 붕대는 감염을 퇴치하고 상처 치유를 돕습니다.

나노섬유로 코팅된 붕대는 감염을 퇴치하고 상처 치유를 돕습니다.

타임 스탬프 : 28 년 2024 월 4 일 오전 30:XNUMX

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코넬 대학교의 Tamer Uyar와 Mohsen Alishahi
생물학적 활동 활용 Tamer Uyar(왼쪽), Mohsen Alishahi 및 동료들은 식물 화합물인 로손을 사용하여 감염을 퇴치하고 상처가 더 빨리 치유되도록 돕는 나노섬유 코팅 면 붕대를 만들고 있습니다. (제공: Darcy Rose/코넬 대학교)

상처 치유는 중요한 의료 문제를 나타내는 복잡한 절차입니다. 상처에 사용되는 대부분의 의료용 드레싱은 면 거즈로 만들어집니다. 이는 생체 적합성, 통기성, 흡수성 및 부드러움을 갖고 있지만 치유를 촉진하거나 감염과 싸우지는 않습니다. 필요한 것은 감염을 적극적으로 퇴치하면서 치유 과정을 가속화하는 데 도움이 되는 스마트 드레싱입니다.

의 연구팀 Cornell University 는 생물학적 활성 나노섬유 층으로 코팅하여 면 드레싱의 성능을 향상시켜 이러한 문제를 해결하고 있습니다. 나노섬유는 헤나 잎에서 풍부하게 발견되는 식물성 화합물인 로손의 항산화, 항염증 및 항균 특성을 활용합니다.

로손의 치료적 특성은 상처 관리를 위한 흥미로운 후보이지만 용해도가 제한되어 드레싱에 사용하기가 까다롭습니다. 대신, 연구진은 전분에서 생성된 천연 올리고당인 사이클로덱스트린을 사용하여 내부에 로손 분자를 결합하는 포접 복합체를 만들었습니다. 이 과정은 로손의 용해도, 안정성 및 생체 이용률을 향상시키고 치료 효과를 높일 수 있습니다. 결정적으로 사이클로덱스트린은 전기방사와 호환되므로 면 기판에 나노섬유 코팅을 만드는 데 적합합니다.

“고농도의 합성 항생제의 장기간 남용은 다제 내성 미생물의 치명적인 전염병 증가에 기여했습니다.”라고 말합니다. 테이머 우야르, NanoFibers 및 NanoTextiles 연구소 소장은 언론 성명에서 이렇게 말했습니다. "로손과 같은 천연의 강력한 항균제를 사용하면 합성 항균제의 대안이 될 수 있습니다."

생리활성물질

Uyar와 동료들은 두 가지 시클로덱스트린(HP-β-CD 및 HP-γ-CD)을 사용하여 CD/로손 비율이 2:1 및 4:1 M인 포접 복합체를 만들었습니다. 그런 다음 전기방사 기술을 사용하여 CD/로손 나노섬유 웹을 제작했습니다. 평균 섬유 직경은 약 300-700 nm입니다.

치유를 향상시키는 한 가지 중요한 방법은 상처 미세 환경의 산화 스트레스를 줄이는 것입니다. 연구팀은 DPPH 라디칼 소거 기술을 사용하여 나노섬유의 항산화 특성을 조사했습니다. 이 DPPH 테스트에는 나노섬유 웹을 증류수에 혼합하고 메탄올성 DPPH 용액을 추가한 다음 UV-가시광선 분광법을 사용하여 시간 경과에 따른 DPPH 흡수 감소를 측정하는 작업이 포함되었습니다.

2:1 M CD/로손 비율을 갖는 나노섬유는 (더 높은 로손 함량으로 인해) 더 높은 항산화 활성을 보인 반면, HP-β-CD는 HP-γ-CD보다 더 큰 활성을 나타냈습니다. HP-β-CD/로손 20:1 나노섬유의 항산화 활성은 시간이 지남에 따라 증가하여 65시간에 약 24%에서 2시간에 약 1%로 증가했습니다.

연구진은 나노섬유 샘플이 순수한 로손보다 훨씬 더 높은 항산화 활성을 나타내어 더 빠른 상처 치유 가능성을 나타냈다고 지적했습니다. 그들은 이것이 CD 포함에 의해 부여된 용해도 증가와 나노섬유 웹의 높은 표면 대 부피 비율에 기인한다고 생각합니다.

스마트 드레싱은 상처 치유를 촉진할 뿐만 아니라 감염을 예방하고 근절하는 데 도움이 됩니다. 따라서 연구진은 두 가지 주요 박테리아 균주에 대한 나노섬유의 활성을 평가했습니다. E. 대장균 그람 양성 반응 S. 구균. 그들은 나노섬유 샘플을 박테리아 용액에 용해시키고 샘플을 37°C에서 24시간 동안 배양한 다음 콜로니 계산을 위해 플레이팅했습니다.

처리되지 않은 음성 대조 샘플은 항균 활성을 나타내지 않았으며 박테리아는 계속해서 성장했습니다. 대조적으로, 네 가지 나노섬유 유형 모두 강력한 항균 활성을 보여 두 가지 모두를 완전히 근절했습니다. E. 대장균 및 S. 구균 배양 접시에 콜로니가 없는 것으로 볼 수 있듯이 박테리아. 4:1과 2:1 몰비의 나노섬유에서는 효과에 차이가 없었으며, 이는 로손 함량이 낮은 나노섬유에서도 충분한 항균 활성을 나타냄을 나타냅니다.

빠른 릴리스

드레싱을 만들기 위한 최적의 후보로 HP-β-CD/로손 4:1과 HP-γ-CD/로손 4:1을 선택하여 연구원들은 나노섬유 샘플로 면 기판을 코팅하여 로손 방출 능력을 조사했습니다. 그들은 나노섬유로 코팅된 샘플을 PBS 용액에 담그고 37°C의 궤도 진탕기 위에 놓았습니다. 그런 다음 특정 시간 간격으로 제거된 작은 샘플을 분석하여 로손의 누적 방출을 평가했습니다.

대부분의 로손 콘텐츠(HP-β-CD/로손 84:4에서 약 1%, HP-γ-CD/로손 77:4에서 1%)는 초기 30초 이내에 출시되었습니다. 이러한 뚜렷한 초기 방출은 나노섬유 코팅의 빠른 용해에 기인하며, 3분 후에 완료되었으며, 이때 모든 로손이 방출되었습니다. 연구원들은 면 코팅 샘플에서 나타난 방출 프로파일이 자립형 섬유의 방출 프로파일과 유사하다는 점에 주목했습니다.

연구팀은 “이번 연구는 포접 복합체 형성을 통해 로손 활성을 강화하고 CD/로손 나노섬유 코팅을 통해 면화를 기능성화함으로써 상처 관리 영역을 발전시킨다”고 결론지었다. "유망한 항균 및 항산화 특성을 갖춘 이 혁신적인 방법은 향상된 치료 잠재력을 갖춘 생체 기능성 상처 드레싱 개발에 대한 상당한 가능성을 제시합니다."

팀은 현재 다른 생리활성 물질을 조사하고 있습니다. “다음 단계는 세포 독성, 항염증 테스트 및 생체내에서 상처 치유를 위한 연구"라고 Uyar는 말합니다. 물리 세계.

연구는 다음에 설명되어 있습니다. 국제 조제 학회지.

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