銅/亜鉛双子ナノ粒子分散カーボンナノファイバー：新規潜在的抗生物質材料

銅（Cu）および亜鉛（Zn）ナノ粒子（NP）は、化学蒸気堆積（CVD）により活性炭繊維（ACF）基質上で成長したカーボンナノファイバー（CNFS）に非対称分布しました。CVD条件は、Cu NPが先端成長中にCNFSとともに移動するように選択されましたが、Zn NPはACFに付着したままでした。バイメタルACF/CNF複合材料は、金属NP放出プロファイル、ビトロ溶血および抗菌活性、細菌細胞の破壊と接着アッセイによって特徴付けられました。ACFS/CNFSに分布したバイメタルNPの相乗効果は、CNFSの先端にあるCu NPの比較的遅い放出とACFに分散されたZN NPのより速い放出に起因しました。Cu/Zn成長ACFS/CNFSは、グラム陰性大腸菌、グラム陽性ブドウ球菌黄色ブドウ球菌、およびメチシリン抵抗性黄色ブドウ球菌株の成長を阻害しました。ACFS/CNFS。この研究で調製された二炭素複合材料は、創傷治癒や抗生物質創傷包帯などのさまざまな生物医学用途で使用される可能性があります。

Copper (Cu) and zinc (Zn) nanoparticles (NPs) were asymmetrically distributed in carbon nanofibers (CNFs) grown on an activated carbon fiber (ACF) substrate by chemical vapor deposition (CVD). The CVD conditions were chosen such that the Cu NPs moved along with the CNFs during tip-growth, while the Zn NPs remained adhered at the ACF. The bimetal-ACF/CNF composite material was characterized by the metal NP release profiles, in-vitro hemolytic and antibacterial activities, and bacterial cellular disruption and adhesion assay. The synergetic effects of the bimetal NPs distributed in the ACFs/CNFs resulted from the relatively slower release of the Cu NPs located at the tip of the CNFs and faster release of the Zn NPs dispersed in the ACF. The Cu/Zn-grown ACFs/CNFs inhibited the growth of the Gram negative Escherichia coli, Gram positive Staphylococcus aureus, and Methicillin resistance Staphylococcus aureus bacterial strains, with superior efficiency (instant and prolonged inhibition) than the Cu or Zn single metal-grown ACFs/CNFs. The prepared bimetal-carbon composite material in this study has potential to be used in different biomedical applications such as wound healing and antibiotic wound dressing.