DOI: 10.1021/acsabm.0c00347
研究者对光动力学灭活细菌作为抗生素治疗的替代方法的兴趣持续增长。基于该方法，可通过将光敏剂掺入基于聚合物的材料中来制备光活化抗感染界面。为了将光杀菌和防污功能结合起来，载体聚合物的选择具有特别重要的意义：它应该能够使光敏剂快速有效地结合，并减少生物环境中人造材料上生物负载的形成。这项研究报告了一步法制备和表征两种硅（IV）酞菁/聚乙烯醇基电纺垫。该方法使用癸二酸作为交联剂，通过酯化作用对组分进行热交联。制备的柔性垫对不同革兰氏阳性细菌显示出光敏剂依赖型抗菌光活性，对人成纤维细胞的细胞毒性作用低，并且对细菌附着有效，是迈向未来生物膜形成的第一步。这项工作为开发可用于非粘性伤口敷料、食品包装、水和空气过滤的光活性材料和界面提供了实用指南。
图1.在DMF和水性介质中，SiPcPEG2（A和B）和SiPcPy4PEG2（C和D）的UV-Vis吸收和荧光发射光谱。ROS生成的衰减曲线，在DMF中使用未取代的锌(II)酞菁（ZnPc_ref，ΦΔ=0.56）作为参照，以DPBF作为ROS敏感染料（E）以及在水介质中使用亚甲基蓝（MB，ΦΔ=0.52）作为参照，以DCFDA作为ROS敏感染料（F）。
图2.PVA/SA/SiPcPEG2（A）和PVA/SA/SiPcPy4PEG2（B）纳米纤维垫的扫描电子显微镜图像和直径分布直方图。静电纺丝参数设置如下：聚合物浓度为10wt％，收集距离为15cm，流速为1.2mm/h。C.不同接触面上的水接触角随接触时间的变化。D.a）聚乙烯醇、b）NF-SiPcPEG2、c）NF-SiPcPy4PEG2和d）癸二酸的FT-IR光谱。
图3.与FITC（绿色）和SiPcPEG2或SiPCPy4PEG2（15分钟，10μM，红色）孵育后，金黄色葡萄球菌3150/12（A）、华氏链球菌3930/16（B）和枯草芽孢杆菌DB 104（C）的荧光显微镜图像。图像以100倍放大，比例尺10µm。金黄色葡萄球菌3150/12（D）、华氏链球菌3930/16（E）和枯草芽孢杆菌DB 104（F）的活力。误差条代表三个重复实验的标准偏差，与对照组相比，统计学差异*p<0.05。
图4.（A）与细菌孵育15分钟并辐照30分钟后，不同纳米纤维的抗菌作用。误差条代表三个重复实验的标准偏差，与对照组相比，统计学差异*p<0.05。（B）暴露于盖玻片、SiPcPEG2-NF和SiPcPy4PEG2-NF一小时后，附着的枯草芽孢杆菌DB 104细胞（绿色）形成1010个细胞/mL悬浮液的代表性荧光图像。
图5.A.HDF细胞与不同浓度的游离PSs或PS-NFs孵育并辐照30分钟（9J/cm2）后的活力。B.HDF细胞的荧光图像显示SiPcPEG2和SiPcPy4PEG2的细胞摄取。HDFs与1µM PS孵育30分钟（红色），细胞核用Hoechst 33342染料（蓝色）染色。图像以40倍放大，比例尺100µm。
