ポリ（カプロラクトン）とクロルヘキシジンの融解物理的および生物学的特性を組み合わせて、抗菌外科的モノフィラミングを得る

縫合された傷の細菌感染症は重大な問題を表しており、抗菌特性を持つ縫合糸の調製は価値があります。この研究では、ポリ（カプロラクトン）（PCL）のモノフィラメントを、それぞれ1、2、および4％（w/w）の濃度で、消毒性クロルヘキシジンジアセテート（CHX）にさらに悪化させました。取り込みは、単一ステップの方法論、つまり「オンライン」アプローチによって溶融物で行われました。機械的テストでは、CHXの組み込みが、複合繊維を調製するために採用された熱プロファイルがCHXの抗菌活性を損なうものではないため、PCL繊維の引張特性を有意に変化させないことが明らかになりました。実際、CHXは、大腸菌、マイクロコッカスルテウス、およびサブチリス菌株で行われた微生物学的アッセイによって明らかにされた最も低いCHX濃度であっても、複合したPCL繊維の抗菌特性に授与されます。走査型電子顕微鏡顕微鏡写真と複合スレッドのエネルギー分散型X線分析により、CHXは繊維表面に均一に分布し、複合CHX濃度を増加させることにより表在性CHXの全体的な量が増加することが明らかになりました。この分布は、表在性CHXマイクロ結晶の初期迅速な溶解度を特徴とする二相性CHX放出動態を決定し、その後、バルクに組み込まれたCHXのゆっくりと徐々に放出されます。興味深いことに、複合した糸は、in vitroでヒト線維芽細胞の細胞生存率を妥協する毒性効果を示しませんでした。したがって、この研究はもともと、医療機器に一般的に使用される有機熱可塑性ポリマー材料に抗菌特性を付与する「オンライン」アプローチの有効性を実証しました。

Bacterial infections on a sutured wound represent a critical problem, and the preparation of suture threads possessing antimicrobial properties is valuable. In this work, poly(caprolactone) (PCL) monofilaments were compounded at the concentration of 1, 2 and 4 % (w/w), respectively, to the antiseptic chlorhexidine diacetate (CHX). The incorporation was carried out in the melt by a single-step methodology, i.e. "online" approach. Mechanical tests revealed that the incorporation of CHX does not significantly change tensile properties of PCL fibres as the thermal profile adopted to prepare the compounded fibres does not compromise the antibacterial activity of CHX. In fact, CHX confers to compounded PCL fibres' antimicrobial property even at the lowest CHX concentration as revealed by microbiological assays performed on Escherichia coli, Micrococcus luteus and Bacillus subtilis strains. The scanning electron microscope micrographs and energy-dispersive X-ray analysis of compounded threads revealed that CHX is uniformly distributed on fibre surface and that the overall amount of superficial CHX increases by increasing compounded CHX concentration. This distribution determines a biphasic CHX release kinetics characterized by an initial rapid solubilisation of superficial CHX micro-crystals, followed by a slow and gradual release of CHX incorporated in the bulk. Interestingly, the compounded threads did not show any toxic effect compromising cell viability of human fibroblasts in vitro, differently from that observed using an equal amount of pure CHX. Thus, this study originally demonstrated the effectiveness of an "online" approach to confer antimicrobial properties to an organic thermoplastic polymeric material commonly used for medical devices.