高疎水性、生体適合性、抗菌特性を示すPLA足場にロードされたポリビグアニド（PHMB）

クロロヘキシジン（CHX）に関連する低分子量ポリマーであるポリヘキサメチレンビグアニド塩酸塩（PHMB）は、よく知られている抗菌剤です。この研究では、PHMBを搭載したポリラクチド（PLA）ナノファイバーは、抗菌特性を備えた3D生分解性足場を得るためにエレクトロスピニングによって産生されました。CHXを搭載したPLA繊維をコントロールとして使用しました。エレクトロスピン繊維は、SEM、FTIR、DSC、および接触角測定によって研究および分析されました。ロードされた足場からのPHMBおよびCHXの放出は、その抗菌活性と生体適合性と同様に評価されました。結果は、ナノファイバーがより滑らかになり、その直径がより小さくなり、ロードされたPHMBの量が増加することを示しました。この特徴は、足場の表面粗さと疎水性の両方の増加をもたらしました。PHMB放出は、培地の親水性に大きく依存しており、CHXで決定されたものとは異なりました。最後に、PHMB装填されたPLA足場は、接着と細菌の成長を阻害し、線維芽細胞と上皮細胞株の両方の接着と増殖のための生体適合性特性を示したため、抗菌特性を示しました。

Polyhexamethylenebiguanide hydrochloride (PHMB), a low molecular weight polymer related to chlorohexidine (CHX), is a well-known antibacterial agent. In this study, polylactide (PLA) nanofibers loaded with PHMB were produced by electrospinning to obtain 3D biodegradable scaffolds with antibacterial properties. PLA fibers loaded with CHX were used as control. The electrospun fibers were studied and analyzed by SEM, FTIR, DSC and contact angle measurements. PHMB and CHX release from loaded scaffolds was evaluated, as well as their antibacterial activity and biocompatibility. The results showed that the nanofibers became smoother and their diameter smaller with increasing the amount of loaded PHMB. This feature led to an increase of both surface roughness and hydrophobicity of the scaffold. PHMB release was highly dependent on the hydrophilicity of the medium and differed from that determined for CHX. Lastly, PHMB-loaded PLA scaffolds showed antibacterial properties since they inhibited adhesion and bacterial growth, and exhibited biocompatible characteristics for the adhesion and proliferation of both fibroblast and epithelial cell lines.