Jornal de tecnologia microbiana e bioquímica

Abstrato

Síntese e caracterização de um nanocompósito de hidrogel antimicrobiano de quitosana/PVA para materiais responsivos ao tratamento de feridas

Samantha J. Rinehart, Thomas D Campbell, Kevin J. Burke, Bianca Garcia, Amy Mlynarski, Samantha J. Brain, Julianne M. Truffa, James Rago, William E. Chura e Jason J Keleher

O desenvolvimento de novos materiais para o tratamento de feridas deve enfrentar vários desafios para ser mais eficaz. O sucesso da gestão da ferida deve incluir a capacidade de aderir às superfícies da ferida, absorver os exsudados da ferida e aumentar a eficácia bactericida. Poucos biomateriais atuais abordam todas estas características e, além disso, apresentam frequentemente uma baixa rigidez estrutural, levando à falta de proteção e suporte para garantir um crescimento celular adequado. O foco deste estudo foi desenvolver um sistema nanocompósito biomimético multifuncional que irá melhorar a estabilidade mecânica, eliminar eficazmente a propagação do biofilme de E. coli e S.aureus e servir como uma estrutura para o crescimento eficaz de fibroblastos dérmicos humanos adultos (HDFa). Parâmetros sintéticos, como a relação entre a concentração de quitosano e a concentração de PVA e o método de deposição para a incorporação de nanopartículas funcionalizadas com Ag+ no nanocompósito final, foram otimizados. Determinou-se que o pH da reação de deposição e a concentração de Ag+ desempenharam um papel fundamental no controlo do tamanho das partículas pós-reação e do potencial zeta. Foi também determinado que a concentração de nanopartículas funcionalizadas Ag+ incorporadas no nanocompósito deve ser superior a 5 mM para alcançar o controlo ideal da formação de biofilme. Os nanocompósitos de hidrogel preparados demonstraram uma inibição bacteriana eficaz quando expostos a culturas de E. coli, S. aureus e MRSA. Por último, os resultados dos testes de fibroblastos dérmicos humanos revelaram que quando a concentração de PVA aumentou no sistema, não houve crescimento celular apreciável. Por outro lado, quando a proporção de quitosana biomimética e PVA é otimizada para reduzir a quantidade total de polímero sintético (PVA), verificou-se um crescimento celular saudável. Estes resultados falam diretamente de uma descoberta importante que revela a importância do equilíbrio correto ou da remoção do polímero sintético do sistema.