細菌感染は人間の健康に持続的な脅威をもたらし、抗生物質の乱用により多剤耐性細菌が発生し、世界の公衆衛生の安全に深刻な危害を及ぼしています。したがって、新しい信頼性の高い抗菌機能性材料の開発が急務です。機械電気変換能力を持つ圧電材料は、その独特な抗菌メカニズムにより注目されています。本研究では、静電紡糸技術を用いて圧電セラミックであるバリウムチタン酸ナノ粒子を負荷したポリ(3-ヒドロキシ酪酸)電紡膜を作製しました。バリウムチタン酸は電紡膜に安定した圧電信号を提供します。さらに、電紡膜を骨格として、メタクリル酸無水物で改変した二重結合キトサンを表面および内部で光開始重合させてハイドロゲル薄膜を形成しました。研究の結果、作製された圧電ハイドロゲル薄膜は優れた圧電性能、機械的性能、接着性能、良好な熱安定性、膨潤性、分解性能、生体適合性を有し、大腸菌(E. coli)および黄色ブドウ球菌(S. aureus)に対して顕著な抗菌効果を示しました。本研究は有効な圧電抗菌ハイドロゲル薄膜を構築し、創傷感染および感染性骨欠損の治療に新しい視点を提供します。

抗菌;圧電;ハイドロゲル;静電紡糸;キトサン