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《工程(英文)》 >> 2024年 第35卷 第4期 doi: 10.1016/j.eng.2023.06.020

具有可生物降解、细胞相容、抗菌及生物膜控制的壳聚糖磺基甜菜碱衍生物薄膜生物材料的研究

a School of Textile and Garment, Anhui Polytechnic University, Wuhu 241000, China

b State Key Laboratory of New Textile Materials and Advanced Processing Technologies & Key Laboratory of Textile Fiber and Products, Ministry of Education & Hubei International Scientific and Technological Cooperation Base of Intelligent Textile Materials and Application, School of Textile Science and Engineering, Wuhan Textile University, Wuhan 430200, China

c Department of Poultry Science, Auburn University, Auburn, AL 36849, USA

收稿日期: 2022-09-13 修回日期: 2023-01-18 录用日期: 2023-06-14 发布日期: 2024-03-18

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摘要

本研究以N,N-二甲基乙醇胺,丙烷磺内酯和均三嗪为原料,合成一种带有反应性基团的两性离子磺酸甜菜碱中间体,然后以三嗪为桥基接枝到壳聚糖上得到三嗪类磺基甜菜碱改性壳聚糖(CS-SNCC),通过溶液流延法制备了可生物降解CS-SNCC抗菌膜。采用傅里叶变换红外(FTIR)、紫外-可见(UV-Vis)、能量色散X射线(EDX)和X射线分析光电子能谱(XPS)光谱对合成的CS-SNCC结构进行表征分析。对CS-SNCC膜的溶胀性能、热稳定性、生物降解性、细胞相容性和抗菌性能进行了全面系统的研究,并与壳聚糖膜进行了比较。酶生物降解性能测试结果表明,CS-SNCC薄膜在溶菌酶的作用下21天内可降解45.54%。CS-SNCC膜可以有效抵抗细菌黏附,防止细菌生物膜的形成,并表现出较高的抗菌活性,与CS膜相比,CS-SNCC膜表面黏附的细菌数目分别减少了86.89%和94.19%,并可在60 min内杀死93.43%的大肠杆菌和91.00%的金黄色葡萄球菌。此外,细胞毒性结果表明CS-SNCC膜显示出良好的细胞活性和细胞相容性。因此,制备的可生物降解、细胞相容、抗菌和生物膜控制的CS-SNCC膜具有极大的生物医学应用潜力。

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