Biomater Sci. 15. Dezember 2020;8(24):6946-6956. doi: 10.1039/d0bm01213k.
Ein mit reduzierten Polydopamin-Nanopartikeln gekoppelter sprühbarer PEG-Hydrogel-Klebstoff mit infektionshemmender Wirkung für eine schnelle Wundversiegelung
Junjie Sun 1, Haoqi Tan 1, Huan Liu 1, Dawei Jin 2, Meng Yin 2, Haodong Lin 3, Xue Qu 1, Changsheng Liu 1
Zusammenfassung
Es besteht ein wachsender Bedarf an der Entwicklung sprühbarer Hydrogel-Klebstoffe mit schnell bildenden und antibakteriellen Eigenschaften, um offene Wunden sofort abzudichten und Krankheitserregerinfektionen zu bekämpfen. Hier schlagen wir vor, ein mit Polydopamin-Nanopartikeln (PDA NP) gekoppeltes PEG-Hydrogel zu entwickeln, das sich nach dem Sprühen durch eine Amidierungsreaktion schnell verfestigen kann und PDA NPs fest bindet, um reaktive Sauerstoffspezies (ROS) zu liefern und einen photothermischen Effekt für bakterizide Aktivität zu induzieren. und bieten eine hydrophile Oberfläche für Antifouling-Aktivität. Die molekulare Struktur des 4-armigen PEG-NHS-Vorläufers wurde reguliert, um seine Reaktivität mit 4-armigem PEG-NH2 zu erhöhen, wodurch die Gelierungszeit des PEG-Klebstoffs auf 1 s verkürzt wurde, um eine schnelle Verfestigung nach dem Sprühen zu ermöglichen. Der PEG-NHS-Vorläufer sorgte auch für eine kovalente Bindung mit Gewebe- und PDA-NPs. Die reduzierten PDA-NPs verfügen über eine Redoxaktivität, um Elektronen an Sauerstoff zu übertragen und so ROS (H2O2) zu erzeugen, wodurch das Hydrogel eine ROS-abhängige antibakterielle Fähigkeit erhält. Darüber hinaus kann NIR-Bestrahlung aufgrund des photothermischen Effekts von PDA-NPs die ROS-Freisetzung beschleunigen. In-vitro-Tests zeigten, dass H2O2 und der NIR-photothermische Effekt synergetisch eine schnelle Abtötung von Bakterien bewirkten, und ein In-vivo-Antiinfektionstest bewies auch die Wirksamkeit von PEG-PDA. Der sprühbare PEG-PDA-Hydrogel-Klebstoff mit seiner schnellen Formbarkeit und einem doppelten bakteriziden Mechanismus könnte vielversprechend sein, um großflächige und akute Wundstellen oder unsichtbare Blutungsstellen abzudichten und sie vor einer Infektion mit Krankheitserregern zu schützen.
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