DOI:10.1016/j.polymertesting.2020.106914
在本研究中,采用靜電紡絲技術成功制備了摻雜ZnO納米顆粒的聚乙烯醇(PVA)納米纖維。通過X射線衍射(XRD)、傅立葉變換紅外光譜(FTIR)和場發射掃描電子顯微鏡(FESEM)等結構和形態分析技術對所開發的納米纖維復合材料進行了表征。觀察到納米顆粒在納米纖維中分散良好,并且摻入的ZnO納米顆粒呈花蕾狀。評估了所制備的膜的孔隙率和溶脹性。此外,還進行了抗菌、細胞毒性試驗以及小鼠體內傷口愈合實驗。PVA/ZnO納米粒子對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的最小抑菌濃度(MIC)分別為250和62.5μg/mL,這表明納米復合纖維的抗菌活性與氧化鋅納米粒子有關。體內研究和較高的轉化生長因子-β(TGF-β)值進一步證明了PVA/ZnO復合納米纖維具有促進傷口愈合的作用。組織學分析表明,ZnO納米顆粒有助于促進上皮再生和更好的細胞附著。
圖1.a)純PVA和b-d)PVA/ZnO復合納米纖維的FESEM圖像。
圖2.PVA/ZnO復合納米纖維的EDX和映射圖。
圖3.PVA/ZnO復合納米纖維的XRD光譜。
圖4.PVA和PVA/ZnO復合納米纖維的FTIR光譜。
圖5.純PVA和PVA/ZnO復合納米纖維的溶脹和保水性。
圖6.在0、32、64、125、250、500、1000至2000μg/mL范圍內的不同濃度鋅鹽中,PVA/ZnO復合納米纖維的細胞活性(顯示了平均值和標準偏差)。
圖7.經PVA/ZnO復合納米纖維和聚維酮碘陽性對照樣品處理的傷口,以及未經處理傷口(陰性對照)的愈合情況(比例尺,6mm)。
圖8.愈合后幾天傷口面積的變化。
圖9.納米復合纖維和聚維酮碘處理的傷口,以及未處理的陰性對照樣品的TGF-β水平(顯示平均值和標準偏差)。
圖10.經H&E染色后第7天(a)未處理的陰性對照,(b)聚維酮碘處理和(c)PVA/ZnO復合納米纖維處理傷口的組織學圖像(×40)。經H&E染色后第14天(d)未處理的陰性對照,(e)聚維酮碘處理和(f)PVA/ZnO復合納米纖維處理傷口的組織學圖像(×40)。經H&E染色后第14天(g)未處理的陰性對照,(h)聚維酮碘處理和(i)PVA/ZnO復合納米纖維處理傷口的組織學圖像(×100)。黃色、淡藍色、綠色、黑色、海軍藍色和紅色箭頭分別與紅細胞、角質層、毛囊、血管、成纖維細胞和上皮細胞有關。
圖11.經H&E染色后第14天PVA/ZnO復合納米纖維處理傷口的組織學圖像:(a)×100和(b)×400。綠色和紅色箭頭分別與毛囊和成纖維細胞有關。
圖12.Masson三色染色后第7天(a,d)未處理的陰性對照,(b,e)聚維酮碘處理和(c,f)PVA/ZnO復合納米纖維處理傷口在×40和×100下的組織學圖像。Masson三色染色后第14天(g,j)未處理的陰性對照,(h,k)聚維酮碘處理和(i,l)PVA/ZnO復合納米纖維處理傷口在×40和×100下的組織學圖像。黃色、綠色、黑色、白色和紅色箭頭分別與紅細胞、毛囊、血管、膠原蛋白和上皮細胞有關。
圖13.Masson三色染色后第14天PVA/ZnO復合納米纖維處理傷口的組織學圖像:(a)×100和(b)×400。黃色、藍色、黑色、白色和紅色箭頭分別與紅細胞、毛囊、血管、膠原蛋白和上皮細胞有關。