Efek Antibakteri Ganda dari Nanofiber Komposit Elektrospun Curcumin In Situ untuk Mensterilkan Bakteri Tahan Obat

Abstrak

Infeksi bakteri terutama yang disebabkan oleh bakteri multidrug-resistant masih membahayakan kehidupan manusia. Terapi fotodinamik (PDT) dapat secara efektif membunuh bakteri, dan PDT berbasis nanofiber dapat secara efektif mengurangi kerusakan pada jaringan normal. Namun, fotosensitizer saat ini yang dilapisi pada permukaan serat akan terlepas ke luka, menyebabkan beberapa efek samping. Dan nanofiber yang dibuat dengan metode tradisional menunjukkan daya rekat yang buruk pada luka, yang sangat mengurangi efek PDT karena efek jarak pendeknya. Di sini, serat nano komposit kurkumin inti-kulit disiapkan dengan metode electrospinning in situ melalui perangkat electrospinning portabel buatan sendiri. Serat nano komposit yang diperoleh menunjukkan daya rekat yang unggul pada permukaan biologis yang berbeda dibandingkan dengan metode preparasi tradisional. Pada penyinaran 808 nm, serat nano komposit ini secara efektif menghasilkan oksigen singlet (¹ O₂ ) tanpa kurkumin jatuh. Setelah paparan serat nano komposit ini terhadap bakteri yang resistan terhadap obat, mereka menunjukkan perilaku antibakteri ganda dan secara efisien membunuh bakteri yang resistan terhadap obat. Selaput nanofiber antibakteri ganda dengan daya rekat yang sangat baik ini dapat bermanfaat untuk aplikasi infeksi luka sebagai pembalut antibakteri.

Latar Belakang

Infeksi bakteri tanpa pengobatan yang tepat waktu akan menyebabkan septikemia, dan dengan demikian sepsis sangat membahayakan kehidupan dan kesehatan [1,2,3]. Meskipun antibiotik dapat membunuh bakteri, penggunaan antibiotik dalam jangka panjang akan menyebabkan berkembangnya bakteri yang resistan terhadap obat, seperti methicillin-resistant staphylococcus aureus (MRSA) [4,5,6]. MRSA sebagai salah satu jenis bakteri yang resisten terhadap obat merupakan salah satu bakteri yang sering menyebabkan infeksi luka [7]. Dalam situasi ini, perlu ditemukan strategi untuk membunuh bakteri secara aman tanpa mengembangkan resistensi. Telah terbukti bahwa terapi fotodinamik (PDT) adalah metode sterilisasi yang efektif [8,9,10,11]. Namun, sebagian besar fotosensitizer untuk PDT membutuhkan sinar ultraviolet atau eksitasi panjang gelombang pendek [12, 13]. Karena kedalaman penetrasi cahaya dalam organisme bergantung pada panjang gelombang, kedalaman penetrasi sinar ultraviolet dan cahaya tampak dangkal, sedangkan kedalaman penetrasi cahaya inframerah-dekat (NIR) relatif dalam. Yang lebih parah, sinar ultraviolet dan sinar dengan panjang gelombang pendek akan membakar jaringan manusia secara serius. Untuk mencapai perawatan yang aman dan antibakteri di jaringan dalam, mengembangkan fotosensitizer yang dirangsang oleh cahaya NIR adalah permintaan dan tren. Nanopartikel upconversion (UCNPs) dapat mengubah cahaya NIR menjadi cahaya dengan panjang gelombang pendek [14, 15]. Karena sifat ini, fotosensitizer dapat dirancang untuk digabungkan dengan konversi ke atas untuk mencapai eksitasi NIR. UCNPs digunakan sebagai stasiun konversi panjang gelombang yang mengubah cahaya NIR menjadi panjang gelombang pendek untuk merangsang fotosensitizer dan menghasilkan oksigen singlet (¹ O₂ ) [16,17,18,19]. Namun penelitian sebelumnya kebanyakan pada preparasi struktur nanopartikel terlapisi fotosensitizer. Fotosensitizer telanjang pada lapisan terluar nanopartikel mudah rontok [20, 21], dan juga memiliki beberapa efek samping pada jaringan biologis karena kontak langsung, seperti menghambat pertumbuhan kolagen jaringan [22, 23]. Faktanya, fotosensitizer dapat mencapai sterilisasi karena produksi oksigen tunggal, yang berarti bahwa fotosensitizer tidak perlu kontak langsung dengan bakteri atau jaringan biologis. Oleh karena itu, kami dapat merancang spacer untuk memisahkan fotosensitizer dari jaringan biologis sehingga dapat menghindari kemungkinan efek samping.

Electrospinning adalah metode yang cepat dan efisien untuk mempersiapkan nanofibers, termasuk nanofibers organik dan anorganik [24,25,26,27,28]. Selama proses preparasi nanofiber, nanopartikel mudah bergabung dengan serat untuk membentuk nanofiber komposit. Ada dua metode untuk membentuk serat nano komposit. Salah satunya adalah partikel doping di dalam nanofibers [29], dan yang lainnya memuat partikel ke permukaan nanofibers [30, 31]. Mempertimbangkan tujuan memisahkan fotosensitizer dari jaringan biologis, menggabungkan fotosensitizer ke dalam serat nano lebih disukai dibandingkan dengan fotosensitizer yang dimuat pada permukaan serat, yang mudah rontok. Namun, jika nanofiber bersifat hidrofobik sehingga tidak dapat menyusup, oksigen singlet sulit diproduksi dan dikirim ke permukaan serat sehingga mencapai sifat antibakteri [32]. Tapi nanofibers hidrofilik mudah larut ketika terkontaminasi oleh cairan interstitial. Oleh karena itu, perlu untuk menggabungkan fotosensitizer NIR dengan serat nano dan memastikan serat nano fotodinamik dapat membunuh bakteri secara efektif, terutama bakteri yang resistan terhadap obat.

Dalam penelitian ini, kurkumin digunakan sebagai fotosensitizer karena sumbernya yang luas dari ekstrak organisme. Struktur nano cangkang inti UCNP digunakan sebagai stasiun transfer panjang gelombang, dan menunjukkan efisiensi konversi yang tinggi untuk menghasilkan ¹ O₂ . Serat nano komposit UCNPs@Curcumin disiapkan dengan metode electrospinning in situ melalui perangkat electrospinning buatan sendiri. Adhesi serat nano komposit yang diperoleh dengan metode ini pada permukaan biologis yang berbeda lebih baik daripada metode preparasi electrospinning tradisional. Pada penyinaran 808 nm, serat nano komposit ini dapat secara efektif menghasilkan ¹ O₂ tanpa kurkumin jatuh. Setelah nanofiber komposit ini terkontaminasi dengan bakteri resisten obat MRSA, akan terjadi perilaku antibakteri ganda yang secara efektif membunuh bakteri resisten obat.

Metode

Materi

Thulium klorida, iterbium klorida, neodimium klorida, dan itrium klorida dibeli dari Sigma-Aldrich. Metanol, etanol, sikloheksana, kurkumin, diklorometana, aseton, polivinilpirolidon (PVP), polikaprolakton (PCL), dan polietilenimin (PEI) dibeli dari Reagen Kimia Sinopharm. Semua bahan digunakan tanpa pemurnian lebih lanjut.

Sintesis Inti–Shell NaYF₄ :Yb/Tm@NaYF₄ :Nd@Curcumin

Nanopartikel konversi (UCNPs) dari NaYF₄ :Yb/Tm@NaYF₄ :Nd disintesis menggunakan metode co-presipitat [33, 34]. Setelah itu, 200 mg UCNP yang telah disiapkan, 90 mg PEI, dan 180 mg kurkumin ditambahkan dan dilarutkan dalam metilen diklorida. Reaktan diaduk secara merata selama 20 jam pada suhu kamar, dan produk yang diperoleh dimurnikan dengan sentrifugasi dan dicuci dua kali dengan etanol.

Preparat Nanofiber Komposit Kurkumin Melalui Electrospinning In Situ

Satu gram PCL, 0,16 g PVP, dan 0,1 g NaYF₄ :Yb/Tm@NaYF₄ :Nd@Curcumin ditambahkan ke dalam 5 mL aseton. Setelah 12 jam pengadukan, larutan prekursor homogen diperoleh untuk elektrospinning. Mengambil 3 mL larutan prekursor dalam jarum suntik 5 mL, peralatan electrospinning genggam yang dibuat sendiri digunakan untuk electrospinning, yang terdiri dari jarum logam berdiameter 0,4 mm, dua baterai alkaline, dan konverter tegangan tinggi yang dapat mengubah 3 V baterai hingga 10 kV untuk electrospinning. Jarak electrospinning antara kolektor dan jarum electrospinning sekitar 10 cm.

Deteksi ¹ O ₂ Formasi

Singlet oxygen sensor green (SOSG) digunakan untuk mendeteksi ¹ O₂ pembentukan. Membran serat nanokomposit yang disiapkan dengan ukuran 9 × 9 mm persegi dengan konsentrasi UCNPs@Curcumin yang berbeda ditambahkan dalam kuvet kuarsa, dan kemudian 3 mL metanol yang mengandung 25 μM SOSG ditambahkan. Selanjutnya kuvet disinari dengan laser 808 nm dengan waktu penyinaran yang berbeda. Spektrofotometer fluoresensi dengan panjang gelombang eksitasi 504 nm digunakan untuk mengukur intensitas fluoresensi larutan ini, yang mencerminkan tingkat oksigen tunggal.

Pengujian Antibakteri

Bakteri resisten obat dari MRSA dan Escherichia coli digunakan untuk mengevaluasi kemampuan antibakteri. Secara singkat, strain bakteri dibudidayakan dalam media kaldu kedelai tryptic. Media kultur yang mengandung strain bakteri diinkubasi pada suhu 37 °C selama 15 jam. Setelah kultur, konsentrasi strain bakteri adalah 1 × 10⁶ CFU/mL. Secara total, 100 L larutan bakteri ditempatkan di setiap lubang pelat 96-sumur di atas meja ultra-bersih yang steril. Kemudian, sepotong membran serat melingkar dengan diameter 6 mm ditambahkan ke setiap sumur dari pelat 96 sumur. Setelah 20 menit penyinaran laser 808 nm, larutan bakteri di piring diencerkan 10 kali dengan air steril. 10 L pengencer ditempatkan di piring agar nutrisi untuk mendapatkan piring agar yang dilapisi secara merata. Pelat agar yang dirawat dikultur dalam inkubator bakteri suhu konstan pada 37 ° C selama 18 jam dan kemudian mengambil foto. Pada kelompok kontrol, langkah-langkahnya sama seperti di atas, kecuali bahwa penyinaran laser 808 nm tidak digunakan. Setiap kelompok diulang dengan 5 piring.

Karakterisasi

Gambar TEM dan SEM diambil dari mikroskop elektron JEM-2010 dan SU-1510. Spektrum fluoresensi diukur pada spektrofotometer fluoresensi Edinburgh FLS1000. Spektrum serapan direkam pada spektrometer Shimadzu UV2550. Spektroskopi inframerah transformasi Fourier diambil pada spektrometer Nicolet iS50. Potensi zeta diukur dengan penganalisis WJL-608. Hidrofilisitas dengan metode sessile drop diuji dengan peralatan PT-602Atest.

Hasil dan Diskusi

Karakterisasi Nanopartikel dan Komposit Nanofibers

Gambar 1a menunjukkan gambar TEM dari NaYF₄ :Yb/Tm@NaYF₄ :Nd nanopartikel (UCNPs). Ini menunjukkan distribusi ukuran UCNP yang seragam dengan diameter rata-rata sekitar 45 nm. Potensi zeta nanopartikel ini diuji lebih lanjut menjadi + 19 mV (File tambahan 1:Gbr. S1). Setelah UCNPs dilapisi dengan kurkumin, Gambar 1b menunjukkan struktur inti-kulit dan ketebalan kulit kurkumin sekitar 5 nm. Setelah itu, nanopartikel kurkumin inti-cangkang ini disematkan ke dalam serat PCL / PVP. Gambar 1c menunjukkan gambar SEM dari serat nano komposit yang disiapkan oleh perangkat electrospinning genggam yang dirancang sendiri. Diameter serat nano kontinu dan non-fraktur yang disiapkan oleh perangkat ini sekitar 400 nm, dan keseragaman serat serupa dengan perangkat electrospinning tradisional (File tambahan 1:Gbr. S2). Perlu dicatat bahwa perangkat electrospinning portabel ini dapat dioperasikan oleh dua baterai kering 1,5 V (File tambahan 1:Gbr. S3), yang menghilangkan batasan penggunaan catu daya kota. Dikombinasikan dengan keunggulan lain dari bobotnya yang ringan (berat 160 g) dan ukurannya yang kecil, ini akan menguntungkan penggunaan di luar ruangan. Gambar 1d menunjukkan gambar TEM dari serat nano komposit ini, yang menunjukkan bahwa partikel nano memiliki dispersibilitas yang baik dalam serat nano.

Gambar TEM dari a NaYF₄ :Yb/Tm@NaYF₄ :Nd nanopartikel (UCNPs) dan b nanopartikel UCNPs@Curcumin terstruktur inti-kulit. c Gambar SEM dari serat nano komposit kurkumin, d Gambar TEM dari serat nano komposit kurkumin

Alasan pelapisan NaYF₄ :Nd shell pada NaYF₄ :Inti Yb/Tm dapat meningkatkan fotoluminesensi (Gbr. 2a). Karena spektrum fluoresensi UCNPs tumpang tindih dengan baik dengan spektrum serapan UV-Vis kurkumin (Gbr. 2b), ini berarti bahwa fotoluminesensi UCNP yang lebih kuat dapat mentransfer lebih banyak energi ke kurkumin, yang kondusif untuk eksitasi fotosensitizer. Selanjutnya, mengingat cahaya NIR dengan panjang gelombang 808 nm menembus lebih dalam ke jaringan hidup daripada cahaya NIR dengan panjang gelombang 980 nm, pengenalan NaYF ini₄ :Nd shell dapat memodulasi panjang gelombang eksitasi dari 980 hingga 808 nm (File tambahan 1:Gbr. S4), sehingga mengurangi luka bakar yang tidak diinginkan pada jaringan normal. Pengukuran FTIR selanjutnya diukur. Seperti dapat dilihat dari Gbr. 2c, vibrasi regangan C=O pada 1628 cm⁻¹ , C–O pada 1282 cm⁻¹ , dan C–O–C pada 1028 cm⁻¹ terjadi pada partikel nanokomposit (garis oranye), yang berasal dari kurkumin (garis hijau). Sementara itu, terjadi vibrasi regangan C–N sebesar 1125 cm⁻¹ , yang berasal dari PEI (garis biru). Diagram struktur molekulnya diilustrasikan dalam lampiran (File tambahan 1:Gbr. S5). Selain itu, ada C=C yang lemah pada sekitar 1660 cm⁻¹ , yang sesuai dengan asam oleat pada saat yang sama sintesis UCNPs. Ini dapat menunjukkan komponen nanofibers komposit UCNPs@Curcumin.

a Spektrum fluoresensi inti-kulit NaYF₄ :Yb/Tm@NaYF₄ :Nd bersemangat dengan 808 nm, b spektrum fluoresensi UCNPs dan spektrum penyerapan UV–vis kurkumin, c Spektrum FTIR UCNPs@Curcumin, Curcumin dan PEI, d spektrum fluoresensi yang diselesaikan dengan waktu dari UCNP dan UCNPs@Curcumin

Gambar 2d menunjukkan kurva redaman fluoresensi UCNPs sebelum dan sesudah pelapisan kurkumin. Ini menunjukkan bahwa masa pakai fluoresensi UCNPs menurun dari 700 menjadi 390 s setelah pelapisan dengan cangkang kurkumin. Atas dasar γ = 1 − τ ₂ /τ ₁ , di mana τ ₂ dan τ ₁ adalah masa hidup UCNP sebelum dan sesudah amplop kurkumin, γ adalah efisiensi transfer energi [35]. Jadi, γ dihitung menjadi 44,3%. Efisiensi transfer energi yang begitu tinggi diperoleh, yang pada aspek pertama adalah karena tumpang tindih yang baik antara spektrum serapan kurkumin dan spektrum fotoluminesensi UCNPs (Gbr. 2b), sehingga transfer energi non-radiatif dapat terjadi di antara keduanya. Aspek kedua adalah bahwa UCNP memiliki NaYF₄ :Nd shell yang meningkatkan intensitas fluoresensi, sehingga meningkatkan area integral tumpang tindih spektralnya. Aspek ketiga adalah bahwa jarak antara kurkumin dan UCNPs adalah ketebalan lapisan (< 5 nm), dan jarak yang kecil ini kondusif untuk menghasilkan transfer energi resonansi fluoresensi yang sangat efisien (FRET). Metode FRET dapat memperoleh efisiensi transfer energi setinggi 44,3%, yang juga dapat menguntungkan produksi efisien berikut ¹ O₂ .

Memproduksi ¹ O₂ dari Komposit Nanofibers

Untuk mengevaluasi kemampuan serat nanokomposit untuk menghasilkan ¹ O₂ , metode SOSG digunakan. Pertama, kami mengambil serat nanokomposit dengan konsentrasi doping tetap dan mengamati pembentukan ¹ O₂ pada waktu penyinaran yang berbeda. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 3a, untuk konsentrasi tetap seperti 0,20 % berat, waktu penyinaran adalah salah satu faktor yang mempengaruhi pembentukan ¹ O₂ . Semakin lama waktu penyinaran, semakin banyak ¹ O₂ diproduksi. Namun, ini juga menunjukkan bahwa meskipun konsentrasi ¹ O₂ meningkat secara bertahap dengan bertambahnya waktu penyinaran, laju kenaikan melambat secara bertahap dan hampir tetap konstan setelah 20 menit, yang dimanifestasikan oleh interval kurva yang padat. Fenomena ini mungkin disebabkan oleh konsumsi oksigen lokal yang cepat dengan memproduksi ¹ O₂ dengan radiasi cahaya NIR yang berkelanjutan, menghasilkan tingkat oksigen yang relatif rendah di area lokal, dan dengan demikian menurunkan laju peningkatan produksi ¹ O₂ .

Produksi oksigen singlet dari membran nanofiber komposit yang didoping dengan UCNPs@Curcumin yang terpapar cahaya 808-nm pada a yang berbeda konsentrasi dan b waktu penyinaran

Untuk mengamati pengaruh konsentrasi doping terhadap produksi ¹ O₂ , Gambar 3b digambarkan lebih lanjut. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 3b, untuk waktu penyinaran tetap seperti 20 menit, dengan peningkatan konsentrasi doping, lebih ¹ O₂ diproduksi. Namun, tingkat kenaikan ¹ O₂ melambat ketika konsentrasi lebih besar dari 0,20 berat. Hasil eksperimen ini menunjukkan bahwa tidak perlu meningkatkan waktu penyinaran dan konsentrasi doping tanpa batas untuk menghasilkan lebih banyak ¹ O₂ . Pilihan optimalnya adalah 0,20 wt% dengan waktu 20 menit, sehingga dalam eksperimen berikut akan mengambil konsentrasi dan waktu penyinaran ini.

Keterbasahan dan Daya Lekat Membran Nanofiber Electrospun In Situ

Mempertimbangkan untuk memproduksi ¹ O₂ merupakan proses yang membutuhkan nanopartikel UCNPs@Curcumin dalam serat untuk berinteraksi dengan oksigen dalam cairan tubuh, sehingga sudut kontak membran serat ini diuji lebih lanjut. Gambar 4a menunjukkan setetes air yang jatuh ke permukaan membran serat nano komposit ini dan keterbasahannya setelah 20 detik. Dibandingkan dengan membran nanofiber PCL murni (Gbr. 4b), membran nanofiber komposit memiliki keterbasahan yang lebih baik. Menariknya, setelah merendam membran nanofiber komposit dalam larutan buffer fosfat (PBS), tidak ada UCNPs@Curcumin yang terdeteksi di PBS oleh spektrometer serapan, yang berarti tidak ada kurkumin yang terlepas dari serat. Alasannya mungkin karena kurkumin telah tersalut pada UCNPs, sehingga ukuran UCNPs@Curcumin (~ 50 nm) terlalu besar untuk menembus serat. Dibandingkan dengan metode fotosensitizer yang dilapisi pada partikel atau serat, meningkatkan ukuran kurkumin terlebih dahulu dan kemudian memasukkannya ke dalam serat pembasah dapat secara efektif menghindari pelepasan fotosensitizer dan meningkatkan pembentukan dan difusi ¹ O₂ . Selain itu, mengingat efek jarak pendek dari PDT dan adhesi yang buruk dari membran serat yang disiapkan dengan metode electrospinning tradisional ke permukaan luka (Gbr. 4c; File tambahan 1:Gbr. S6), efek fotodinamik akan terpengaruh karena interval antara membran serat dan permukaan. Untungnya, serat nano komposit kurkumin ini dapat dibuat dengan metode electrospining in situ dengan morfologi yang baik (Gbr. 1c) dan juga menunjukkan daya rekat yang baik pada permukaan objek yang berbeda (Gbr. 4d). Ini berarti bahwa metode deposisi elektrospinning in situ untuk menyiapkan membran serat fotodinamik lebih disukai daripada metode pemintalan tradisional di mana membran serat dikumpulkan pada foil dan kemudian ditekan pada permukaan luka.

Pengukuran sudut kontak air membran nanofiber komposit dengan matriks a PCL/PVP dan b PCL, c membran nanofiber electrospun tradisional dan deposisi in situ membran nanofiber electrospun, d deposisi in situ electrospun pada permukaan objek yang berbeda

Efek Antibakteri Ganda dari Nanofiber Komposit Kurkumin

Serat nanokomposit yang disiapkan oleh perangkat telah terbukti tidak beracun dengan uji MTT (File tambahan 1:Gbr. S7). Selanjutnya, untuk membuktikan serat memiliki sifat antibakteri yang baik, metode penghitungan digunakan untuk mengevaluasi sifat antibakteri dari serat nano komposit. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 5, apakah cahaya 808 nm disinari atau tidak pada serat murni, tidak ada sifat antibakteri (Gbr. 5a, b). Hasil ini menunjukkan bahwa cahaya 808-nm itu sendiri tidak memiliki efek bakterisida. Ketika serat didoping dengan UCNP, bakteri tidak berkurang, yang menegaskan bahwa UCNP tidak memiliki efek bakterisida (Gbr. 5a′, b). Menariknya, ketika serat didoping dengan kurkumin, jumlah bakteri menurun sampai batas tertentu, yang membuktikan bahwa kurkumin itu sendiri menunjukkan aktivitas antibakteri tertentu (Gbr. 5c, c′). Selanjutnya, hasil bakterisida yang jelas terjadi pada serat yang didoping dengan UCNPs@Curcumin di bawah iradiasi cahaya NIR (Gbr. 5d′, e′). Dikombinasikan dengan hasil Gambar. 3, hasil bakterisida ini menunjukkan bahwa ¹ O₂ dihasilkan dari UCNPs@Curcumin di bawah iradiasi 808-nm dapat membunuh bakteri secara efektif. Di sisi lain, aktivitas antibakteri kurkumin adalah sama dengan ada dan tidak adanya penyinaran 808 nm, karena fakta bahwa serapan kurkumin berada dalam kisaran cahaya tampak (Gbr. 2b), jadi cahaya 808 nm tidak efektif. Ini juga alasan mengapa kurkumin dirancang untuk melapisi permukaan UCNPs. Selain itu, Gambar 5d, e menunjukkan serat yang didoping dengan UCNPs@Curcumin masing-masing pada 0,15% berat dan 0,20% berat. Sebagai perbandingan, ditemukan bahwa kelompok 0,20 berat menunjukkan sifat bakterisida yang lebih baik pada 20 menit penyinaran cahaya, dan efek antibakteri mencapai 95%. Ini karena ¹ O₂ yang dihasilkan oleh kurkumin fotosensitizer dalam efek fotodinamik dapat membunuh bakteri yang resistan terhadap obat. Hasil ini juga konsisten dengan ¹ O₂ hasil pada Gambar. 3. Data ini lebih lanjut menunjukkan bahwa serat yang didoping dengan UCNPs@Curcumin dapat membunuh MRSA karena aktivitas antibakteri gandanya, yaitu serat yang didoping dengan UCNPs@Curcumin dan PDT, dan PDT memiliki efek antibakteri yang lebih baik daripada serat yang didoping dengan UCNPs@Curcumin . Selain itu, kami juga melakukan eksperimen dengan Escherichia coli, yang juga menegaskan bahwa nanofiber komposit elektrospun kurkumin in situ memiliki efek antibakteri ganda pada bakteri yang resistan terhadap obat (File tambahan 1:Gbr. S8). Dan efek anti-inflamasi nanofibers diverifikasi lebih lanjut dengan pewarnaan H&E MRSA (File tambahan 1:Gbr. S9). Setelah perlakuan yang berbeda dari infeksi luka, sejumlah besar neutrofil dikumpulkan dalam kelompok serat tanpa nanokomposit, yang merupakan kelompok sel ungu dan biru karena cedera jaringan dan infeksi supuratif. Namun, sejumlah kecil jaringan granulasi dan sel darah merah muncul pada kelompok nanofiber, yang secara tidak langsung mencerminkan sifat antibakteri serat nanokomposit. Ini memiliki efek pemblokiran pada peradangan infeksi luka.

Performa antibakteri nanofiber yang didoping dengan sampel berbeda terhadap MRSA a –e tanpa dan a′ –e′ dengan eksposur cahaya 808-nm:a , a′ kelompok kontrol, b , b′ Grup UCNP, c , c′ kelompok kurkumin, d , d′ UCNPs@Curcumin dengan kelompok dosis rendah, dan e , e′ kelompok dosis tinggi

Kesimpulan

Singkatnya, serat nano komposit kurkumin inti-kulit disiapkan dengan metode electrospinning in situ melalui perangkat electrospinning portabel buatan sendiri. Serat nano komposit yang diperoleh menunjukkan daya rekat superior pada permukaan biologis yang berbeda dibandingkan dengan metode preparasi tradisional. Metode tersebut, pertama meningkatkan ukuran kurkumin diikuti dengan doping ke dalam serat yang dapat dibasahi, dapat secara efektif menghindari pelepasan fotosensitizer, sehingga meningkatkan produksi ¹ O₂ dan difusinya, yang dapat memberikan inspirasi untuk merancang bahan nano fotodinamik lainnya. Setelah nanofiber komposit ini terkontaminasi dengan bakteri yang resistan terhadap obat, mereka menunjukkan perilaku antibakteri ganda dan secara efisien membunuh bakteri yang resistan terhadap obat. Membran nanofiber antibakteri ganda ini memiliki daya rekat yang sangat baik dan dapat digunakan sebagai dressing antibakteri dalam kombinasi dengan hemostasis, sehingga memungkinkan hemostasis di luar ruangan.