抗生物質放出の改善のためのホエイプロテイン濃縮ドープドープエレクトロスピンポリ（エプシロンカプロラクトン）繊維

適切な生体材料を使用した足場の設計と製造は、機能的に設計された組織とその臨床応用の作成のための重要なステップです。無視できる細胞毒性を備えた生分解性および生体適合性材料であるポリ（エプシロンカプロラクトン）（PCL）は、医薬品および創傷ドレッシングの用途にエレクトロスピニングすることにより、ナノファイバー足場を製造するために広く使用されています。ただし、組織工学におけるPCLの使用は、生体調節活性が低い、疎水性が高く、機能群の欠如、中性電荷のために制限されています。この研究では、皮膚組織工学の抗菌活性を備えたナノファイバー足場を発見しようとしたことで、PCLエレクトロスピン溶液にドーピングすることにより、PCLナノファイバーを修飾するためにホエイタンパク質濃縮物（WPC）を使用しました。タンパク質をPCLナノファイバーに添加することにより、繊維の分解性が増加する可能性があり、これにより、繊維に組み込まれた抗生物質が効率的に放出される可能性があります。準備されたPCL/WPCナノファイバーの形態、濡れ性、および分解は慎重に特徴付けられました。結果は、PCL/WPCナノファイバーが良好な形態と濡れ性、そして自然のままのPCL繊維と比較する高い分解能力を持っていることを示しました。後語、モデル抗生物質薬としての塩酸テトラサイクリン塩酸塩は、PCL/WPCナノファイバーにドープされました。in vitro薬物放出アッセイは、PCL/WPCナノファイバーがPCLナノファイバーよりも高い抗生物質放出能力を持っていることを実証しました。また、さまざまな細菌に対する抗菌活性の評価により、薬物ドープPCL/WPC繊維がPCLナノファイバーよりも効率的な抗菌活性を持っていることが示されました。

Design and fabrication of scaffolds using appropriate biomaterials are a key step for the creation of functionally engineered tissues and their clinical applications. Poly(epsilon-caprolactone) (PCL), a biodegradable and biocompatible material with negligible cytotoxicity, is widely used to fabricate nanofiber scaffolds by electrospinning for the applications of pharmaceutical products and wound dressings. However, the use of PCL as such in tissue engineering is limited due to its poor bioregulatory activity, high hydrophobicity, lack of functional groups and neutral charge. With the attempt to found nanofiber scaffolds with antibacterial activity for skin tissue engineering, in this study, whey protein concentrate (WPC) was used to modify the PCL nanofibers by doping it in the PCL electrospun solution. By adding proteins into PCL nanofibers, the degradability of the fibers may be increased, and this further allows an antibiotic incorporated in the fibers to be efficiently released. The morphology, wettability and degradation of the as-prepared PCL/WPC nanofibers were carefully characterized. The results showed that the PCL/WPC nanofibers possessed good morphology and wettability, as well as high degradation ability to compare with the pristine PCL fibers. Afterwords, tetracycline hydrochloride as a model antibiotic drug was doped in the PCL/WPC nanofibers. In vitro drug release assays demonstrated that PCL/WPC nanofibers had higher antibiotic release capability than the PCL nanofibers. Also, antibacterial activity evaluation against various bacteria showed that the drug-doped PCL/WPC fibers possessed more efficient antibacterial activity than the PCL nanofibers.