Pembalut luka antibakteri yang efektif dari poliuretan termoplastik

Mengembangkan cita-cita TPU bukan tenunan yang meleleh untuk aplikasi perawatan luka balutan yang memenuhi berbagai tuntutan biokompatibilitas yang baik, struktur berpori yang sesuai, sifat mekanik dan aktivitas antibakteri yang sangat baik terhadap bakteri yang resistan terhadap obat sangat diinginkan untuk perawatan luka klinis. Membran poliuretan termoplastik biokompatibel merupakan kandidat yang menjanjikan sebagai perancah; namun, kurangnya struktur berpori dan aktivitas antibakteri yang sesuai telah membatasi penerapannya. Antibiotik umumnya digunakan untuk mencegah infeksi bakteri, namun kemunculan bakteri yang resistan terhadap obat secara global terus menimbulkan kekhawatiran sosial. Oleh karena itu, kami menyiapkan balutan fleksibel berdasarkan membran TPU dengan struktur berpori tertentu dan kemudian memodifikasinya dengan lapisan polidopamin biomimetik. untuk mempersiapkan komposit berbasis nano-perak melalui pendekatan yang mudah dan ramah lingkungan. Gambar SEM menunjukkan bahwa membran dicirikan oleh struktur berpori ideal yang dihiasi partikel nano-perak.

Spektroskopi ATR-FITR dan XRD selanjutnya mengkonfirmasi deposisi polidopamin dan nano-perak secara bertahap. Pengukuran sudut kontak air menunjukkan peningkatan hidrofilisitas permukaan setelah dilapisi dengan polidopamin. Pengujian tarik menunjukkan bahwa membran mempunyai kekuatan mekanik yang dapat diterima dan fleksibilitas yang sangat baik. Selanjutnya, uji suspensi bakteri, metode penghitungan pelat, dan uji pewarnaan Hidup/Mati menunjukkan bahwa membran yang dioptimalkan memiliki aktivitas antibakteri yang sangat baik terhadap bakteri. P.aeruginosa , E.coli , S.aureus dan bakteri MRSA, sedangkan pengujian CCK8, pengamatan SEM, dan uji apoptosis sel menunjukkan bahwa mereka tidak memiliki sitotoksisitas yang dapat diukur terhadap sel mamalia. Selain itu, profil pelepasan perak yang stabil dan aman yang dicatat oleh ICP-MS mengkonfirmasi hasil ini. Terakhir, dengan menggunakan alat yang terinfeksi bakteri (MRSA atau P.aeruginosa ) model luka murine, kami menemukan bahwa membran TPU/NS2.5 dapat mencegah infeksi bakteri in vivo dan meningkatkan penyembuhan luka melalui percepatan proses re-epitelisasi, dan membran ini tidak memiliki toksisitas yang jelas terhadap jaringan normal. Pembalut luka memainkan peran penting dalam pengelolaan luka kulit karena dapat melindungi luka dan mendorong regenerasi jaringan dermal dan epidermis.

Karena meningkatnya jumlah orang yang menderita luka bakar, tukak diabetes, tukak vena, permintaan terhadap pembalut yang lebih baik meningkat secara dramatis. Secara umum, dressing yang ideal harus memiliki non-toksisitas, biokompatibilitas, sifat mekanik yang kuat dan permeabilitas yang sesuai untuk pertukaran gas dan air. Sebagai biomaterial alami, kolagen, gelatin, alginat, dan kitosan telah banyak digunakan dalam pembuatan berbagai jenis dressing karena biokompatibilitas dan biodegradabilitasnya. Namun, sifat mekaniknya yang buruk membuat bahan ini sulit memenuhi persyaratan klinis yang ketat. Poliuretan termoplastik adalah elastomer yang biokompatibel dan dapat terbiodegradasi yang telah disetujui oleh FDA, dan telah diterapkan secara luas dalam ilmu biomedis. Telah dilaporkan bahwa TPU dapat digunakan untuk kateter, cangkok pembuluh darah dan pembawa obat. Selain itu, TPU juga menunjukkan stabilitas kimia yang luar biasa dan sifat mekanik yang baik. Hasil ini menunjukkan bahwa TPU merupakan kandidat yang menjanjikan untuk pembalut luka.

Namun, kurangnya aktivitas antibakteri akan membatasi penerapannya dalam perawatan luka, karena infeksi bakteri selalu menimbulkan ancaman besar pada dasar luka. Cara yang layak untuk mengatasi masalah ini adalah dengan memasukkan antibiotik seperti amoksisilin, vankomisin, atau gentamisin ke dalam pembalut luka. Meski demikian, munculnya resistensi obat di seluruh dunia akibat penggunaan antibiotik yang berlebihan terus mengancam kesehatan masyarakat. Oleh karena itu, agen antibakteri alternatif sangat dibutuhkan. Nano-perak sebagai agen antibakteri yang sangat baik dengan aktivitas bakterisida yang kuat dan berspektrum luas terhadap bakteri Gram positif dan Gram negatif, termasuk bakteri yang resistan terhadap berbagai obat seperti resisten methisilin stafilokokus aureus . Lebih penting lagi, nano-perak telah diusulkan untuk menghancurkan bakteri melalui berbagai mekanisme (gangguan membran sel, gangguan replikasi DNA, penghambatan fungsi pernafasan tanpa menyebabkan resistensi obat. Namun, toksisitas nano-perak terhadap sel mamalia menjadi perhatian. Baru-baru ini penelitian telah menunjukkan bahwa efek racun dari nano-perak hanya terjadi pada konsentrasi tinggi, dan penggabungan nano-perak ke dalam bahan mengurangi toksisitas. Oleh karena itu, nano-perak dianggap sebagai agen antibakteri yang ideal untuk dimasukkan dalam biomaterial.