Nanofiberbelagte bomuldsbandager bekæmper infektion og fremskynder heling
Et tværfagligt team af Cornell-forskere har identificeret en innovativ måde at udnytte de antioxidante og antibakterielle egenskaber af den botaniske forbindelse lawsone til at lave nanofibercoatede bomuldsbandager, der bekæmper infektion og hjælper sår med at hele hurtigere.
Deres resultater, offentliggjort i International Journal of Pharmaceutics , er især vigtige i betragtning af den stigende forekomst af multiresistente bakterier.
Bomuldsgaze er en af de mest almindelige sårbandager; det er billigt, let tilgængeligt, behageligt og biokompatibelt. Det fremmer dog ikke heling eller bekæmper infektion.
"Bomuld alene kan ikke give et svar på disse komplikationer - det skal biofunktionaliseres," sagde hovedforfatter Mohsen Alishahi, en doktorgradsstuderende i fibervidenskab, som arbejder i NanoFibers and NanoTextiles (NanoFibTex) Laboratory i College of Human Ecology's Department of Human Centreret design (HCD).
Tamer Uyar, lektor i HCD og laboratoriets direktør, sagde, at en af dets vigtigste forskningsinteresser er at udvikle funktionelle fibre fra bæredygtige materialer og udforske deres potentielle anvendelser i medicinske tekstiler og lægemiddelleveringssystemer.
Til dette arbejde brugte Alishahi, Uyar og ph.d.-studerende Mahmoud Aboelkheir lawsone, en rød-orange forbindelse, der findes i hennablade, og som har antioxidante, anti-inflammatoriske og antimikrobielle egenskaber, for at øge bomulds ydeevne.
Lawsone har vist sig at hjælpe sår med at hele hurtigere, men det er svært at opløses i en opløsning og absorberes ikke let af kroppen. For at overvinde disse begrænsninger brugte holdet cyclodextriner, en familie af naturlige oligosaccharider fremstillet af stivelse, til at skabe en inklusionsforbindelse, der binder lawsone-molekylerne i cyclodextrinet.
De brugte derefter elektrospinningsudstyr til at producere en ensartet nanofibrøs belægning fra lawsone-cyclodextrinopløsningen, der fangede den på en nonwoven vatrondell. De fandt ud af, at den eksperimentelle bandage havde signifikant højere antioxidantaktivitet - som lover hurtigere sårheling - sammenlignet med ren lawsone, takket være den øgede opløselighed af lawsonen ved inklusion af cyclodextrin og det høje overflade-til-volumen-forhold i det nanofibrøse system.
NanoFibTex-teamet arbejdede derefter sammen med Craig Altier, professor i befolkningsmedicin og diagnostiske videnskaber, og Rimi Chowdhury, seniorforsker, begge i College of Veterinary Medicine, for at teste forbindingens biologiske egenskaber. Den eksperimentelle bandage havde fremragende antibakteriel ydeevne mod gram-negative og gram-positive bakteriearter og udryddede effektivt E. coli- og staph-bakterier i test.
"Det langvarige overforbrug af syntetiske antibiotika i høje koncentrationer har bidraget til stigningen i den dødelige epidemi af multiresistente mikrober," sagde Uyar. "Så brugen af naturlige og potente antibakterielle midler såsom lawsone kan tjene som et alternativ til syntetiske antibakterielle midler."
"Sårforbindinger bør give et passende miljø til at lette heling og forebygge infektion," sagde Alishahi. "Ved at bruge helt naturlige materialer som bomuld, cyclodextrin og lawsone kan denne forbinding lette både, da den har omfattende antioxidant- og antibakteriel aktivitet."
Alishahi sagde, at forbindingen ville være særlig nyttig til kroniske sår, der er meget modtagelige for infektion, såsom diabetiske sår og forbrændinger. De antioxidante og anti-inflammatoriske egenskaber ville også gavne mere rutineprægede sår ved at reducere dannelsen af ar.
"Jeg er bekendt med de komplikationer, patienter står over for på grund af manglen på passende bandager," sagde Alishahi, som tidligere arbejdede i et forskningscenter for brandsår og sårheling. "Mit ultimative mål er at udvikle en forbinding, der kan overvinde disse vanskeligheder for dem. Dette arbejde åbner døre til at skabe medicinske tekstiler, der er gode for miljøet og gode til helbredelse."
Flere oplysninger: Mohsen Alishahi et al., Funktionalisering af nonwoven bomuld med cyclodextrin/lawsone inklusionskompleks nanofibrøs belægning til antibakteriel sårforbinding, International Journal of Pharmaceutics (2024). DOI:10.1016/j.ijpharm.2024.123815
Leveret af Cornell University
Varme artikler
-
Injicerbar nanopartikelgenerator kunne radikalt transformere metastatisk kræftbehandlingiNPG-processen. Kredit:Houston Methodist Research Institute Et team af efterforskere fra Houston Methodist Research Institute kan have transformeret behandlingen af metastatisk tredobbelt negati -
Hurtig nedbrydning af forurenende stoffer ved hjælp af nanosheets(Phys.org) —Affald fra tekstil- og malingindustrien indeholder ofte organiske farvestoffer som methylenblåt som forurenende stoffer. Fotokatalyse er et effektivt middel til at reducere en sådan forure -
Sharp udvikler solceller med verdens højeste konverteringseffektivitetStruktur af Triple-Junction Compound Solcelle Sharp Corporation har opnået verdens højeste solcellekonverteringseffektivitet på 36,9% ved hjælp af en triple-junction sammensat solcelle, hvor solce -
Nanoarray snuser ud og adskiller flere sygdommeKredit:American Chemical Society Inden moderne medicinske laboratorieteknikker blev tilgængelige, læger diagnosticerede nogle sygdomme ved at lugte til patientens ånde. Forskere har arbejdet i åre
- Udvikling af et atomarrangement med flere elementer
- UNESCO fejrer 150 års kemi periodisk system
- Stamcellevacciner: The New Frontier in Cancer Therapy?
- USA blokerer flere kinesiske teknologivirksomheder for nationale sikkerhedshensyn
- Hvordan AI og robotter vil hjælpe med at beskytte vores offshore energiinfrastruktur i fremtiden
- T Mobil, Sprint -kunder vil have det godt, hvis aftalerne bliver ved med at komme