DOI: 10.1021/acsabm.0c00347
研究者對光動力學滅活細菌作為抗生素治療的替代方法的興趣持續增長。基于該方法，可通過將光敏劑摻入基于聚合物的材料中來制備光活化抗感染界面。為了將光殺菌和防污功能結合起來，載體聚合物的選擇具有特別重要的意義：它應該能夠使光敏劑快速有效地結合，并減少生物環境中人造材料上生物負載的形成。這項研究報告了一步法制備和表征兩種硅（IV）酞菁/聚乙烯醇基電紡墊。該方法使用癸二酸作為交聯劑，通過酯化作用對組分進行熱交聯。制備的柔性墊對不同革蘭氏陽性細菌顯示出光敏劑依賴型抗菌光活性，對人成纖維細胞的細胞毒性作用低，并且對細菌附著有效，是邁向未來生物膜形成的第一步。這項工作為開發可用于非粘性傷口敷料、食品包裝、水和空氣過濾的光活性材料和界面提供了實用指南。
圖1.在DMF和水性介質中，SiPcPEG2（A和B）和SiPcPy4PEG2（C和D）的UV-Vis吸收和熒光發射光譜。ROS生成的衰減曲線，在DMF中使用未取代的鋅(II)酞菁（ZnPc_ref，ΦΔ=0.56）作為參照，以DPBF作為ROS敏感染料（E）以及在水介質中使用亞甲基藍（MB，ΦΔ=0.52）作為參照，以DCFDA作為ROS敏感染料（F）。
圖2.PVA/SA/SiPcPEG2（A）和PVA/SA/SiPcPy4PEG2（B）納米纖維墊的掃描電子顯微鏡圖像和直徑分布直方圖。靜電紡絲參數設置如下：聚合物濃度為10wt％，收集距離為15cm，流速為1.2mm/h。C.不同接觸面上的水接觸角隨接觸時間的變化。D.a）聚乙烯醇、b）NF-SiPcPEG2、c）NF-SiPcPy4PEG2和d）癸二酸的FT-IR光譜。
圖3.與FITC（綠色）和SiPcPEG2或SiPCPy4PEG2（15分鐘，10μM，紅色）孵育后，金黃色葡萄球菌3150/12（A）、華氏鏈球菌3930/16（B）和枯草芽孢桿菌DB 104（C）的熒光顯微鏡圖像。圖像以100倍放大，比例尺10μm。金黃色葡萄球菌3150/12（D）、華氏鏈球菌3930/16（E）和枯草芽孢桿菌DB 104（F）的活力。誤差條代表三個重復實驗的標準偏差，與對照組相比，統計學差異*p<0.05。
圖4.（A）與細菌孵育15分鐘并輻照30分鐘后，不同納米纖維的抗菌作用。誤差條代表三個重復實驗的標準偏差，與對照組相比，統計學差異*p<0.05。（B）暴露于蓋玻片、SiPcPEG2-NF和SiPcPy4PEG2-NF一小時后，附著的枯草芽孢桿菌DB 104細胞（綠色）形成1010個細胞/mL懸浮液的代表性熒光圖像。
圖5.A.HDF細胞與不同濃度的游離PSs或PS-NFs孵育并輻照30分鐘（9J/cm2）后的活力。B.HDF細胞的熒光圖像顯示SiPcPEG2和SiPcPy4PEG2的細胞攝取。HDFs與1μM PS孵育30分鐘（紅色），細胞核用Hoechst 33342染料（藍色）染色。圖像以40倍放大，比例尺100μm。
