Fluidnatek LE

手术部位感染 (SSI) 在术后历程中格外常见，平素用口服抗生素诊疗，但这可能会引起一些反作用。通过将抗菌/抗炎药物封装在手术缝合材料中，不错幸免这种感染，这么它们就不错在伤口闭合时代更灵验地作用于作用部位，幸免术后细菌感染和扩散。这项责任旨在开发新式电纺生物基抗感染纤维纱线四肢介意手术部位感染的新式缝合材料。为此，在电纺历程中使用特意缱绻的纱线集聚器现场制造了基于飞交汇微纤维 (1.95 ± 0.22 µm) 的纱线。电纺纱缝合线（直径 300–500 µm）由具有不同 3HV 单元含量的聚（3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯）制成，并含有盐酸环丙沙星 (CPX) 四肢抗菌活性药物要素 (API)。然后通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、广角 X 射线散射、差示扫描量热法和体外药物开释对纱线进行分析。还对纱线的抗菌和机械性能进行了分析。材料特质标明，不同的团聚物分子结构会影响所取得的团聚物结晶度，这与不同的药物洗脱弧线相干。此外，这些材料发达出 PHBV 固有的刚性行径，API 进一步增强了这种行径。终末，整个纱线缝合线都发达出抗菌性能，对革兰氏阳性和革兰氏阴性致病菌的开释时期为 5 天。驱散突显了本考虑开发的抗菌电纺纱线四肢介意手术感染的潜在改进缝合材料的后劲。

一、简介

缝合线是每项外科手术中的枢纽构成部分，需要将受损组织说合在沿途，从而促进伤口愈合、结扎血管和止血等。多年来，缝合线所用的材料过甚制造工艺遏抑更正，左证作用部位、深度、张力、材料类型和机械强度，产生了多种缝合线遴荐。但是，很少有东谈主考虑何如提升其在局部诊疗伤口方面的诊疗遵循，以幸免手术部位感染 (SSI)。SSI 常常发生在术后，平素在手术前后用口服抗生素诊疗，这可能会导致无须要的反作用。此外，要是口服诊疗失败，感染可能会扩散，微生物可能会在缝合线上助长，禁绝伤口愈合历程，同期移动并感染附近组织。因此，有必要将抗菌/抗炎药物加入缝合线中，以产生较高的局部药物浓度，而不会产生过高的全身水平，以灵验作用于作用部位。

将抗菌药物掺入缝合线平素接收熔融纺丝、浸涂、逐层或浸泡等顺序。考虑东谈主员讲述的一项考虑使用了一种商用丝纤维，该纤维先前涂有聚（盐酸烯丙胺）、葡聚糖和透明质酸的一语气层。尔后，将样品浸泡在布洛芬的水溶液中以取得最终的药物洗脱材料。开释考虑标明，高达 76% 的负载布洛芬在 24 小时内开释。天然灵验，但这些类型的本事弗成适合地封装感意思意思的要素，因此无法例矩它们的开释能源学，而且它们随时期的巩固性可能成为一个挑战。

电纺丝已用于出产纳米和微纤维结构，这些结构不错灵验地将药物一步掺入团聚物基质中。该本事基于在团聚物溶液中使用电压，从而酿成电纺纤维，并将其千里积到集聚器中。该本事的多功能性使得材料不错在多样集聚器几何步地中千里积，从而生成平面材料（如垫子）或 3D 状结构（如导管或纱线）。对于后者，修改集聚器设立不错生成由纳米和微纤维制成的一语气线状结构，不错效法纱线的结构。与其他纱线制造工艺比较，这种材料具有很多上风，在性能和功能性能方面可能是取代传统线的枢纽。举例，与其他药物洗脱制造工艺（如浸泡或浸涂要津）比较，电纺纤维不错将活性要素封装在其结构内，提供局部、可控和可靠的药物运送。此外，电纺不需要高加工温度，因此该本事不错生成封装热不巩固 API（如卵白质、肽助长因子、DNA 或其他明锐药升天合物）的缝合线，而这在使用熔融纺丝时是不可行的。最近，东谈主们脱手使用静电纺丝来出产缝合线，讲授了其在此类期骗中的后劲。举例，考虑东谈主员开发并制造了由聚（L-丙交酯）、聚乙二醇 (PEG) 和左氧氟沙星构成的用于眼科手术的静电纺丝缝合线。作家杀青了抗生素在数月内的执续开释，并在开释介质中 7 天后杀青了对表皮葡萄球菌的强效细菌区遏制。PLLA 是用于生物医学期骗的黄金圭臬生物团聚物之一；但是，其他生物团聚物，如聚丙交酯乙交酯 (PLGA)、聚二氧化酮 (PDS)、聚丙交酯 (PLA) 和聚羟基脂肪酸酯 (PHA) 也可用作出产缝合线的改进材料。

PHA 是一类可生物降解且具有高度生物相容性的材料，已被讲授可在生物医学期骗中取得奏效。尽管已发现了大批 PHA，但考虑最多的是聚（3-羟基丁酸酯）（PHB）过甚共聚物聚（3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯）（PHBV）。PHB 具有高结晶性和大分子组织，导致材料僵硬易碎，机械强度低。相背，共聚酯 PHBV 发达出改善的热性能和机械性能，这些性能随聚酯中 3HV 单元的含量而变化。事实上，3HV 含量越高意味着结晶度越低，热加工规模越广，从而可取得更无邪、延展性和刚毅的材料。因此，PHBV 已成为生物医学期骗的一个有诱骗力的候选材料。咫尺，商用 PHBV 的 3HV 含量截止为 2 mol%，其性能与商用 PHB 品级相似。因此，东谈主们正在合成和考虑具有不同 3HV 单元的新材料，以在广阔期骗中杀青性能的更好均衡。

本考虑旨在开发抗生素药物洗脱 PHBV 纱线，该纱线通过使用定制缱绻的漏斗集聚器通过静电纺丝制备，以预防 SSI。为此，诀别遴荐了具有不同 3HV 含量（2、10 和 20 mol%）的 PHBV 和盐酸环丙沙星 (CPX) 四肢纱线开发的材料和药物抗菌模子。CPX 是一种属于氟喹诺酮类的抗生素，对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌具有庸俗的抗菌活性。对静电纺丝纱进行的考虑包括微不雅、热和机械表征，以揭示材料的名义面貌和物理和机械特质。为了确定该材料四肢药物洗脱材料的适用性，对所制造的不同 CPX-PHBV 进行了 CPX 体外开释和抗菌性能考虑。

二、材料和顺序

2.1. 材料

盐酸环丙沙星 (CPX) 购自 Uquifa 。PHBV2 (ENMAT Y1000P) 购自天安生物材料公司，以颗粒步地寄托。左证制造商的说法，营业共聚酯的 3HV 分数为 2 mol%。3HV 含量为 10 mol% 的聚酯 PHBV10 由 Venvirotech SL 提供，3HV 含量为 20 mol% 的 PHBV20 是在里斯本新大学使用搀杂微生物培养物 (MMC) 出产的，细则见前文。溶剂 2,2,2-三氟酒精 (TFE, ≥99%) 购自 Alfa AesarTM 。整个团聚物和试剂均按原样使用，无需进一步纯化。

2.2. 电纺纤维纱

为了便于读者意会，在整篇著作中，当咱们提到齐备由纱线制成的单个超细纤维时，咱们将使用术语“电纺纤维”。相同，当咱们形色这种整束电纺纤维时，咱们将指“电纺纱”。

在纱线出产之前，通过将每种生物团聚物溶化在 8 wt.% 的 TFE 中来制备不同的 PHBV 溶液。CPX 的添加量为团聚物的 20 wt.%。这种关系对于电纺丝来说是最好的，可确保 CPX 齐备溶化。通过在 37 ℃ 下搅动过夜将相应量的团聚物和 CPX 添加到溶剂中来制备溶液。整个团聚物溶液均在 Fluidnatek LE-500 中试开采中科罚（富临塑胶供应Fluidnatek LE-500 中试静电纺丝开采），该开采配有 Bioinicia S.L. 制造的空调单元系统，并配备了特意缱绻的电纺纱出产安设（开采默示图见图 1，安设运行视频见补充材料）。使用打针泵将两种类似的纺丝溶液（默示图中的蓝色打针器）通过两个带相背电荷的针头打针器系统。团聚物施加在安设的两侧，并在高压电场的作用下酿成纤维。来自两侧的带相背电荷的纤维中庸了电荷，并在旋转漏斗（玄色漏斗）的力量下在空中捆扎成纱线。用镊子将纤维纱线的第一根线教育到摈弃在开采另一侧的电动纱线集聚卷轴上。纱线出产条款设定如表 1 所示。每种溶液都在 30 ℃ 和 30% RH 的受控环境中进行电纺。将集聚的缝线保存在 0% RH 的室温干燥器中，直至进一步分析。

图 1. 电纺纱出产安设的默示图。

表 1. 不同测试溶液的最好电纺参数。它指的是用于生成由 PHBV2、PHBV10 和 PHBV20 制成的电纺纱的条款，含和不含 CPX。

东莞市富临塑胶原料有限公司 是 Bioinicia Fluidnatek 在中国的合营伙伴，富临塑胶为中国客户提供“行状”和“静电纺丝开采”供应。

2.3. 纱线特质

2.3.1. 格局

使用 Phenom XL G2 台式显微镜，电子束加快度为 5 kV，通过扫描电子显微镜 (SEM) 检查含和不含 CPX 的 PHBV 电纺纤维纱线。样品先前在真空下用金钯搀杂物溅射 3 分钟。使用 Phenom ProSuite 软件）在 SEM 图像上确定基于至少 100 根纤维的平均纤维直径。

2.3.2. 广角 X 射线散射 (WAXS)

使用 Bruker AXS D4 Endeavor 衍射仪进行广角 X 射线散射测量。在室温下，使用入射 Cu K-alpha 辐照 (Cu Kα = 1.54 Å) 以反射模式扫描样品，同期将发生器设立为 40 kV 和 40 mA。在 5–40° 规模内的一系列散射角 (2Θ) 内集聚数据。

2.3.3. 衰减全反射 - 傅里叶变换红外光谱 (ATR-FTIR)

通过傅里叶变换红外光谱评估团聚物基质中 CPX 的存在，并使用 Bruker Tensor 37 FT-IR 光谱仪和 ATR 采样附件 Golden Gate 进行测量。光谱集聚自 4000–600 cm^(−1) 规模内平均 64 次扫描，分辨率为 4 cm^(−1)。

2.3.4. 热分析

使用 PerkinElmer, Inc. 的 DSC-8000 分析仪，通过差示扫描量热法 (DSC) 考虑电纺纤维纱，该分析仪配备 PerkinElmer, Inc. 的冷却附件 Intracooler 2。将每个样品约 3 mg 放入圭臬铝盘中，以 10 ℃/min 的速率从 25 ℃ 加热至 250 ℃，使用 20 mL/min 的氮气流四肢扫气。

2.3.5. 机械测试

在室温下，使用全能施行机 (Shimadzu AGS-X 500 N) 测定机械性能，横梁速率为 10 mm/min，夹具之间的启动距离 (L0) 为 25 mm。该顺序基于 ASTM D638 圭臬。拉伸模量 (E)、拉伸强度 (σb) 和断裂伸长率 (εb) 是左证应力-应变弧线计较得出的。测试了长度为 40 mm 的纱线样品 (n = 5)。

2.3.6. 体外药物开释：能源学考虑

使用紫外分光光度计 DINKO UV4000 评估药物开释。通过在 37 ℃ 下以 100 rpm 的速率搅动的同期在预定时期测量 270 nm 处的吸光度，监测 CPX 负载纱线（约 0.5 mg）开释到磷酸盐缓冲溶液（pH 7.4）介质（150 mL）中的情况。在每个时期点，索求 1 mL 溶液样品进行紫外可见光分析，最长 96 小时（4 天），并加入等量的极新缓冲溶液以保管下千里条款。整个实验均重复进行三次，积聚开释率讲述为平均值 ± S.D。

为了确定纤维纱线中 CPX 的实验负载，将约 3 mg 的 CPX 负载纱线溶化在 60 mL TFE 中，以齐备溶化 CPX 和团聚物。将所得溶液在 37 ℃ 下以 100 rpm 的速率搅动一小时，然后使用紫外分光光度计 DINKO UV4000进行分析。将读数与使用 TFE 中 1-8 µg/mL CPX 圭臬样品制作的校准弧线进行比较。

记载 270 nm 处的吸光度，并使用以下公式计较纤维中实验的 CPX 负载（％）：

其中 md 是如上所述通过实验取得的药物资量，mp 是所分析样品的总质地。

此外，还期骗了 Korsmeyer–Peppas 半训戒数学模子来考虑药物从纱线中开释的能源学。剂型不错浮现如下：

其中 Q 是时期 t 时开释的药物量，K 是 Korsmeyer–Peppas 开释速率常数，n 是开释指数，取决于药物多分散性、几何步地和传输的类型。左证开释指数，扩散开释机制分为以下几类：n < 0.5，伪 Fickian 扩散行径；n = 0.5，Fickian 扩散；0.5 < n < 1，非 Fickian 扩散；n = 1，案例 II 传输（零级开释）；n > 1，超等案例 II 传输。

2.3.7. 抗菌活性

金黄色葡萄球菌 (S. aureus) CECT240 (ATCC 6538p) 和大肠杆菌 (E. coli) CECT434 (ATCC 25922) 菌株来自西班牙典型培养物储藏中心 。细菌在 37 ℃ 下以 180 rpm 搅动 24 小时解冻，然后以 1:1000 的比例在 Mueller-Hinton 肉汤中稀释，以取得 3-5 × 10^5 菌落酿成单元 (CFU)/mL 的浓度。

使用纸片扩散法考虑纤维纱的抗菌活性，谨守临床和实验室圭臬考虑所 (CLSI) 的契约并进行了一些修改。将含有和不含有 CPX 的约 1 cm 长纱线千里积在之前接种了 100 μL 金黄色葡萄球菌和大肠杆菌（3-5 × 10^5 CFU/mL）的 Mueller-Hinton 固体琼脂名义。对样品进行三次分析，并在 37 ℃ 下孵育 5 天。在 1、3 和 5 天后测量遏制直径，驱散以平均值±S.D 浮现。

2.3.8. 统计分析

为了检测纤维和纱线直径之间的相反，使用 GraphPad Prism 8.0.1 软件进行了非配对 t 平定。对于不同时代历程和团聚物类型之间的晕圈尺寸相反，进行了 Tukey 多重比较 2 因素方差分析。当 p ≤ 0.05 时，相反被以为具有统计学真谛 (*)。

三、驱散

3.1. 纱线缝合线的格局特征

在纱线加工历程中，不雅察到不同 PHBV 的不同业为。具有较高戊酸酯含量的 PHBV（PHBV20）在启动纱线酿成历程中导致一语气断裂，而具有较低 3HV 含量的 PHBV 可使工艺更巩固，而况险些不需要优化即可集聚纱线米数，而 PHBV2 的情况则最好。在最好加工条款下，后一种材料不错在较低的电压和较高的流速下进行加工，这标明其可纺性优于具有较高 3HV 含量的同类材料。

用 SEM 对出产的纱线进行表征，以分析纤维的格局以及纱线的举座直径。就纤维直径而言，纯 PHBV2、PHBV10 和 PHBV20 过甚含有 CPX 的同类材料的纤维直径在微米规模内（见图 2），而况在纱线集聚历程中具有优先的纤维取向。与纯 PHBV 纱线比较，纱线中 CPX 的存在使纤维直径略有减小，尽管对于任何样品的驱散均不具有统计学真谛（p > 0.05）。

图 2. 扫描电子显微镜 (SEM) 显微像片（×300 和 ×1000），其中 HV 含量诀别为 2%（PHBV2）、10%（PHBV10）和 20%（PHBV20）的 PHBV 纱线，以及含有 CPX-PHBV 的纱线。图像中的值浮现平均纱线直径尺寸 ± S.D。右侧的图表线路了含有和不含有 CPX 的 PHBV2、PHBV10 和 PHBV20 的平均纤维直径 ± 圭臬差 (S.D)。每个显微像片中都标有比例尺。

如图 2 所示，PHBV2、PHBV10 和 PHBV20 纱线的总直径约为 300–500 μm，其中 PHBV2 纱线较粗。在这种情况下，添加 CPX 导致纱线总直径减小，对于所分析的整个三种 PHBV 而言，这在统计上都是显耀的。这种惬心可能与前边谈论过的纤维尺寸微小减小的积聚效应相干。

3.2. 热、结晶度和分子特质

分析了含和不含 CPX 的纱线，以取得相干 CPX 存不才团聚物结晶度的信息。图 3 线路了 PHBV 和 PHBV-CPX 纱线以及纯 CPX 的 DSC 热谱图。纯 CPX 的热谱图（图 3a-c 中的黑线）在筛选规模内线路，在 150 ℃ 驾驭有一个宽的弥漫吸热峰，这归因于脱水，与之前的考虑一致。API 的熔点在 255-257 ℃ 规模内。纯 PHBV2 和 PHBV10 的热谱图诀别在 173 ℃ 和 174 ℃ 处线路与结晶相熔点相干的吸热峰。两种团聚物的熔化焓诀别为 90.9 J/g 和 70.5 J/g，标明 PHBV2 具有预期的更高结晶度。如图 3 所示，与纯生物团聚物纱线比较，PHBV2-CPX 和 PHBV10-CPX 纱线的熔点（161.1 ℃ 和 161.8 ℃）和熔化焓（71.8 J/g 和 61.8 J/g）均有所着落，标明 API 的存在导致团聚物结晶度和晶体尺寸和/或密度的缩小。PHBV20 和 PHBV20-CPX 的热分析图线路出较弱和较宽的熔化行径，最大熔化温度诀别为 154.4 ℃ 和 156.7 ℃，熔化焓诀别为 66.2 J/g 和 50.21 J/g。载药样品的熔化焓包括熔融峰较低温度侧肩部的小数孝顺，这可能与 CPX 脱水相干，因此以致在一定进程上高估了它们的结晶度。正如预期的那样，熔融温度和焓随共聚物中 3HV 含量的加多而缩小，这归因于结晶度和晶体齐备性的缩小。此外，PHBV-CPX 峰平素比纯 PHBV 纱线的峰更宽更小，这也可能归因于酿成的晶体齐备性较低且尺寸散布更宽，标明 PHBV-CPX 材料的晶体格局举座恶化。

图 3. (a) 纯 PHBV2、PHBV2 + CPX 和纯 CPX 的 DSC 热分析图。(b) 纯 PHBV10、PHBV10 + CPX 和纯 CPX。(c) 纯 PHBV20、PHBV20 + CPX 和纯 CPX 纤维纱线样品。

为了进一步评估纱线中团聚物和药物的晶体格局，使用 WAXS 分析了样品（图 4a）。纯 CPX 发达出预期的晶体材料 X 射线衍射图，在 2θ 隔壁有三个主要的尖峰，诀别为 8.2°、9.0° 和 26.5°，与之前的考虑一致。含和不含 CPX 的 PHBV 的 X 射线图线路，在 2θ 13.7°、17.0°、25.0° 和 27.0° 处有典型的主峰，诀别对应于 PHBV 正交晶胞的 (020)、(110)、(121) 和 (040) 晶格平面，对于最低 HV 含量的样品，这些峰更狠恶，标明 PHBV2 的结晶相更坚固，这与之前的考虑一致。在含有 CPX 的 PHBV 纱线中未发现 CPX 光谱中看到的结晶峰；但是，在整个 CPX 负载纱线的光谱中，在 6.4° 处不雅察到一个彰着的新峰，而纯 CPX 的光谱中不存在该峰。这个新峰的出现可能与共混物中新有序步地的发展相干，这是由于团聚物和药物之间可能存在的浓烈互相作用。

图 4. 纯 CPX（黑线）、纯 PHBV 电纺纱（虚线）和 CPX 负载纱的 (a) WAXS 光谱和 (b) ATR-FTIR 光谱。虚线直线浮现 1622 和 1492 cm^(−1) 处的特征 CPX 峰。

图 4b 线路了纯 CPX、纯 PHBV 和 CPX 负载 PHBV 纱的 ATR-FTIR 光谱的比较。PHBV 纱在 1718 cm^(−1) 处线路出其特征谱带，这与 C=O 拉伸振动相干。在 1452 cm^(−1) 和 1379 cm^(−1) 贬责别不雅察到 CH3 分歧称和对称变形，而在 1278 cm^(−1)、1224 cm^(−1) 和 1178 cm^(−1) 处不雅察到 C–O–C 拉伸，这与其他考虑一致。对于负载 CPX 的 PHBV 纱线，在 1622 和 1492 cm^(−1) 处发现了两个不类似的药物特征峰（图 4a 中的虚线直线），诀别与 C=O 和 C-H 拉伸相干，从而阐明了纱线中存在药物。由于莫得明确检测到归因于 API 与团聚物降解或反馈的光谱调动或新特征，因此团聚物-API 共混物被以为是巩固的。

3.3. 工艺负载遵循和体外开释

表 2 线路了在不同电纺纱中发现的 CPX 负载百分比的测量驱散，这些百分比与在电纺纱之前放入溶液中的药物相干。数据标明工艺遵循相配高，因为溶液中跳跃 95% 的药物被封装在纱线中。

表 2. 在不同电纺纱中测得的 CPX 负载遵循 (%)。

图 5 评释了纱线中积聚的药物洗脱。开释弧线稳当 Korsmeyer-Peppas 模子（表 3）。对于整个样品，回首总共 (r²) 的值对于模子都很高，标明拟合度考究，也标明正在发生多种类型的药物开释机制。事实上，评估样品的相应 n 值均低于 0.5，标明药物开释似乎谨守伪 Fickian 扩散行径。

图 5. 比较含有 CPX 的不同纱线的药物开释数据。虚线浮现 Korsmeyer–Peppas 拟合。值以平均值 ± SD（n = 3）浮现。

表 3. 从 Korsmeyer–Peppas 模子取得的 CPX 开释弧线的模子参数。

从惬心学角度来看，由 PHBV2 制成的纱线发达出爆发开释，然后在约 24 小时后住手开释，在 95 小时后达到约 50% 的值。启动爆发开释可能与纤维名义上和隔壁的 CPX 存在相干，不错通过表 3 中线路的 K 参数（Korsmeyer–Peppas 开释率）定量形色。24 小时后的住手开释可能是由于药物在纤维里面都集更精良，需要更迂回的旅途才调扩散出来，因为 PHBV 晶体被以为不错退却 CPX 洗脱。

对于含有 10 mol% 3HV 的 PHBV 纱线，不雅察到启动爆发开释稍低，随后执续开释稍快，在 95 小时后达到近 60%。这种启动爆刊行径由 K 参数（Korsmeyer-Peppas 开释率）定量表征，因为与其他两种纱线比较，它呈现出最低值。由于发现 PHBV2 样品的结晶度高于 PHBV10，因此开端较高的爆发开释可能与 PHBV2 样品晶体的酿成相干，晶体将更多的药物推向纤维外部。

3HV 单元数最多的纱线（20% mol）在 10 小时后爆发开释约 70%，随后在 95 小时后住手开释，最高开释约 100%。这种不同的行径可能是由于 DSC 和 WAXS 分析标明结晶相更不解确，从而有助于更快的药物洗脱。

3.4. 抗菌活性

图 6 线路了含有和不含 CPX 的制备纱线对革兰氏阳性菌 (图 6a) 和革兰氏阴性菌 (图 6b) 长达 5 天的遏制区。不含 CPX 的纱线 (PHBV2、PHBV10 和 PHBV20) 对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌莫得遏制区，标明抗菌遵循有限 (见图 6，不含 CPX 的显微像片)。在含有 CPX 的材料 (PHBV2 + CPX、PHBV10 + CPX 和 PHBV20 + CPX) 的情况下，不雅察到相配大的遏制晕区。大于 1 毫米的遏制区标明在作用部位具有十分强的抗菌遵循。对于 PHBV2 + CPX，两种菌株的光晕尺寸从第 1 天到第 5 天都大于 30 毫米，在实验收尾时略有减小。PHBV10 + CPX 和 PHBV20 + CPX 线路出类似的趋势，在整个情况下光晕尺寸都大于 30 毫米，尤其是大肠杆菌菌株中的 PHBV10+CPX，在测试第一天线路出赫然相反（图 6c，p < 0.05）。

图 6. (a) 具有和不具有 CPX 的不同 HV 含量（PHBV2、10 和 20）的 PHBV 纱线在培养 5 天后对金黄色葡萄球菌 (S. aureus) 的助长遏制代表性像片。（b）不同 HV 含量的 PHBV 纱线（PHBV2、10 和 20）在加入和不加入 CPX 的情况下培养 5 天后对大肠杆菌 (E. coli) 的助长遏制代表性像片。（c）不同 HV 含量的 PHBV 缝合线（PHBV2、10 和 20）在加入 CPX 的情况下培养 1、3 和 5 天后对大肠杆菌 (E. coli) 和金黄色葡萄球菌 (S. aureus) 的晕圈遏制大小。数据以平均值 ± SD (n = 3) 浮现。* 浮现 p 值 < 0.05。

文件中已报谈了载有 CPX 的材料四肢抗菌剂的灵验性。举例，在咱们考虑小组的一项考虑中，载有 CPX 的聚酯搀杂物制成的贴片在 24 小时后讲述了约 5 cm 的遏制区，讲授载有 CPX 的纤维不错灵验地用作抗菌多层系统。考虑东谈主员的另一项考虑讲述了通过浸渍法将 CPX 掺入缝合线、对其进行表征和药物开释，但莫得提供体外抗菌测试的数据。相背，载有氟喹诺酮家眷化合物（左氧氟沙星）的缝合线线路，4% 的载有 PEG/PLLA 在药物开释 24 小时后产生了 2 cm 的遏制区。此外，载药缝合线 7 天后仍具有细菌遏制作用，阐明了生物活性抗生素从缝合线中开释的量足以摒除周围的细菌，与本考虑中不雅察到的情况类似。

3.5. 机械性能

拉伸模量 (E)、拉伸强度 (σb) 和断裂伸长率 (εb) 是左证应力-应变弧线计较得出的。表 4 线路了含和不含 CPX 的纱线的机械性能。对于纯纱线（不含 CPX），拉伸模量跟着 3HV 含量的加多而趋于缩小。总体而言，这三种材料发达出脆性。将 CPX 掺入 PHBV 纱线中常常会加多拉伸模量和拉伸强度。纱线刚度的加多可能标明 CPX 在团聚物基质中充任了增强填料。好奇的是，其他使用电纺药物洗脱缝合线（更具体地说是麻醉）的考虑讲述称，缝合线的强度跟着缝合线中药物浓度的加多而缩小。在这项特定考虑中，缝合线中的药物负载量从 5% 到 22% 不等。在本考虑中，使用 20% 负载的环丙沙星似乎使纱线变硬。在考虑东谈主员进行的另一项考虑中，含有头孢氨苄的平面电纺 PHBV 加多了弹性模量和拉伸强度。在另一项考虑中，与负载姜黄素的 PLLA 纱线比较，PLLA 纱线发达出更高的拉伸应力。考虑之间的机械性能相反可能受很多因素影响，举例所用药物的类型、其在整个这个词团聚物基质中的分散性、药物的结晶度和硬度、药物与团聚物之间的互相作用以及纱线格局。

表 4. 负载环丙沙星的 PHBV 缝合线的机械性能。数据代表平均值 ± S.D.（n = 5）。

在将咱们的材料与市售缝合线进行比较时，值得认果然是，这些主意考据纱线在机械性能方面仍需要进一步开发。尽管本文先容的电纺纱线可杀青最好药物开释、发达出抗菌性能，并在加入抗生素后发达出增强的强度，但它们仍然不如咫尺市售的缝合线那么坚固。举例，MonoMax 缝合线是一种由聚-4-羟基丁酸酯制成的商用缝合线，其杨氏模量为 485 MPa ，低于本文报谈的 PHBV-CPX 纱线的杨氏模量。但是，其他报谈的缝合线材料的断裂伸长率平素高于本文开发的纱线；因此，将来的考虑必须进一步优化机械性能。

另一方面，在分析基于电纺制成的药物洗脱缝合线的考虑时，文件还讲述了低于所援用的可比营业圭臬的机械性能。进一步的考虑将波及使用团聚物共混物和芯鞘计谋来均衡机械性能。

在刻下的责任中，莫得琢磨生理条款下纤维纱线生物降解的影响。但是，其他考虑，举例考虑东谈主员进行的考虑标明，由 P(3HB) 和 P(3HB-co-3HV) 制成的长丝的机械性能在血液中降解 30 天后变化很小（约为启动值的 90%）。这些考虑东谈主员得出论断，PHA 不错被视为安全且可生物降解的材料，稳当遥远生物医学期骗。此外，可生物降解团聚物的生物降解历程是通过其可水解基团与微生物开释的细胞外酶之间的径直互相作用发生的。为此，必须确立一个具有填塞目田水的生物膜，以便微生物开释到生物膜中的酶不错到达并浸透团聚物，从而减少其水解和随后的分子量缩小。因此，这个历程只好在生物膜齐备酿成后才会发生，而生物膜酿成需要团聚物与含有大致生物降解这种特定团聚物的微生物的基质进行密切而永劫期的互相作用。因此，在使用和储存条款下，特出是在莫得游离水的情况下，用可生物降解团聚物制成的家具的保质期不受截止。此外，在天然条款下（即不在有机废料科罚条款下，如工业或家庭堆肥或厌氧消化）的生物降解历程是一个相对冉冉的历程，可能需要数年时期，具体取决于样品的大小和环境条款。因此，这些材料在短期期骗中的使用不会因其生物降解性而受到影响。

四、论断

本考虑初度展示了由三种不同 3HV 含量的 PHBV 团聚物制成的载有盐酸环丙沙星的电纺药物洗脱纱线的开发和制造。这些材料接收针基电纺丝本事制造，但配备了特意缱绻的漏斗集聚器，以原位合成并一语气出产基于超细纤维的纱线。不同 PHBV 品级的纱线格局呈圆柱形，神圣 300-500 µm，由平均直径在 1.95 ± 0.22 µm 规模内的超细电纺纤维制成。纱线中的 API 似乎处于无定步地态，而况发现团聚物结晶度跟着共聚物中 HV 含量的加多而缩小，这与开释弧线相干。天然在测试的不同缝合线上绝大多数特质相似，但发现 PHBV CPX20 的爆破开释更快，这可能更稳当中庸潜在的术后相干感染。通过光晕大小测量了不同缝合线的抗菌活性，驱散标明，在培养 5 天后，两种典型致病菌株的助长受到浓烈遏制，从而讲授它们稳当用于术后缝合，以幸免手术部位感染。当加入 CPX 时，开发的纱线发达出更高的刚度；但是，当将机械性能与其他现存的市售缝合材料进行比较时，以为稍高的弹性可能更稳当期骗。尽管如斯，开发的材料提供了一种好奇的生物基和抗感染替代品，不错替代现在用于伤口愈合和闭合期骗的其他传统材料。

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