DOI: 10.1021/acsbiomaterials.9b01002
微生物區系的重要性,為利用微生物細胞作為藥物治療病理性疾病鋪平了道路。本研究報道了用靜電紡絲法制備益生菌(腸球菌QAUEM2808)功能化的聚乙烯醇/聚乙烯吡咯烷酮/甘油納米復合支架。掃描電鏡、傅里葉變換紅外光譜和熱重分析解決了活性復合材料的結構問題,并支持在整個生物支架膜的納米結構(318±12 nm)纖維中包埋大腸桿菌。4周齡樣品的保質期評估結果表明,與對應的生物分散體相比,生物菌落的益生菌存活數增加了2.78±0.10 log10菌落形成單位(CFU)。腫脹和拮抗評估表明,在模擬傷口液中生物菌落是可降解的,這是激活益生菌菌株對抗感染革蘭氏陽性和革蘭陰性病原菌的必要條件。在雄性BALB/c小鼠背上進行二度接觸燒傷(n=30),小鼠隨機分為陰性組(未處理)、陽性組(磺胺嘧啶銀乳膏)、載體組(生物分散體+納米)和實驗性生物支架組(n=6/組),分別于燒傷后2、6、10、14天進行治療。比較傷口閉合、組織病理學和創面微生物評價表明,生物支架加速了上皮化、膠原沉積、毛囊形成、抑制有害細菌,并提供了干擾的益處。尤其,益生菌活性生物支架膜可作為控制燒傷創面感染、加快創面愈合的新選擇。
圖1.(A)從收集板上取下的支架膜,(B)控制燒傷后和燃燒裝置的照片,(C)用無反應性醫用膠帶覆蓋的傷口
圖2.(A)電紡支架的照片,(B)納米支架的SEM圖像,(C)生物支架的SEM圖像,以及(D)生物支架的EDS顯微照片
圖3. (A)生物支架的FTIR譜帶,(B)生物支架的拉曼光譜,(C)基于TGA的生物支架的重量損失百分比,以及(D)涉及生物支架的化學示意圖。
圖4. (A)比較生物支架和生物分散液中的存活的大腸桿菌計數(log10 CFU/g或mL)與TSA板上室溫儲存時間的關系(B)比較生物支架膜和生物分散液的體外抑制區(mm)電位與TSA板上金黃色葡萄球菌的儲存時間的關系。 條形表示為平均值±標準差(n = 3)
圖5. 比較燒傷閉合百分比與燒傷后時間(第2、6、10、14和18天)和應用治療的函數關系(A)未經處理,(B)生物分散,(C)Ag-SD, (D)納米支架,和(E)生物支架。條形表示為平均值±SD(n = 3)。
圖6. 40倍和100倍放大下,H&E染色的皮膚組織切片的組織學顯微照片比較(A)正常小鼠,(B)控制燒傷后的小鼠,燒傷后時間(10-d和18-d)和應用治療(C)未經處理,(D)Ag-SD,(E)生物分散,(F)納米支架和(G)生物支架。標有以下標記的插圖; E,表皮; HF,毛囊; N,壞死; D,真皮; IC,炎性細胞; C,膠原蛋白; U,潰瘍,M,肌肉組織; G,肉芽組織(n = 3)。