在这项工作中,以PCL/PVP(CV)为纳米纤维基质,氧化镁纳米颗粒(MgONPs)为抗菌剂,采用静电纺丝技术制备了用于组织工程材料的MgO/PCL/PVP(MCV)抗菌纳米纤维。通过对质量比为1:1的PCL和PVP的混合物进行静电纺丝,制备了具有优异微观形貌和较小平均直径(208.5±74.9nm)的合适CV基材。利用静电纺丝法将MgONPs负载到合适的CV基材上成功制备了MCV抗菌纳米纤维。此外,扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱仪(EDS)、热重分析(TGA)、差示扫描量热法(DSC)和衰减全反射傅立叶变换红外光谱(ATR-FTIR)等表征显示,3.0wt%MgONPs经物理方式均匀地负载在CV基底(MCV-3.0)上,其对大肠杆菌(E.coli)显示出100%的优异抗菌率。
图1.实验过程:a.CV和MCV的制备过程;b.MCV的抗菌性能测试。
图2.MgONPs的表征:a.粒度分布;b.XRD图谱;c.SEM图像。
图3.CV(CV-10/0、CV-8/2、CV-6/4、CV-5/5、CV-4/6、CV-2/8和CV-0/10)的SEM图像和直径分布。
图4.纤维特性:a.CV(CV-10/0、CV-8/2、CV-6/4、CV-5/5、CV-4/6、CV-2/8和CV-0/10)的平均直径;b.MCV(MCV-0.25、MCV-0.5、MCV-1.0、MCV-3.0和MCV-5.0)的平均直径;c.CV的ATR-FTIR光谱;d.CV-5/5和MCV的ATR-FTIR光谱;e.CV-5/5和MCV的TG-DTG曲线;f.MCV对大肠杆菌的抗菌率。
图5.MCV(MCV-0.25、MCV-0.5、MCV-1.0、MCV-3.0和MCV-5.0)的SEM图像和直径分布。
图6.元素分析:a.CV-5/5和MCV(MCV-0.25、MCV-0.5、MCV-1.0、MCV-3.0和MCV-5.0)的EDS谱;b.CV-5/5和MCV的表面形态和元素映射。
图7.LB固体培养基(对照、MCV-0.25、MCV-0.5、MCV-1.0、MCV-3.0和MCV-5.0)上的大肠杆菌菌落。
图8.MCV-3.0的抗菌作用分析。