Covalently crosslinked PVA/gelatin/gentamicin nanofibrous scaffold with high antibacterial activity for skin wound healing applications
- Alternative Title
- 상처 치유를 위한 겐타마이신 함유 폴리비닐알코올/젤라틴 기반 나노섬유 스캐폴드의 항균 효능 연구
- Abstract
- 향상된 항균 및 상처 치유 능력과 적절한 기계적, 생물학적, 물리적 특성을 갖춘 생체 적합성 및 생분해성 피부 상처 드레싱을 개발하는 것은 여전히 어려운 과제입니다. 본 연구에서는 폴리비닐알코올(PVA), 젤라틴, 겐타마이신을 이용하여 공유결합 가교된 나노섬유 스캐폴드를 개발하였다. 스캐폴드는 광범위한 그람 음성 및 그람 양성 박테리아에 대해 높은 항균 활성을 제공하는 동시에 피부 상처 치유 효율을 향상시키도록 설계되었습니다. PVA/젤라틴/겐타마이신 나노섬유 스캐폴드는 화학적, 물리적, 기계적, 시험관 내 생체적합성 및 다양한 박테리아에 대한 항균 활성을 사용하여 특성화되었습니다. 상처 치유 성능은 ICR 마우스를 사용하여 in vivo에서 평가하였다. 스캐폴드는 효과적인 상처 치유를 위한 중요한 요소인 ECM 모방 구조, 우수한 유체 흡수성, 적절한 기계적 안정성 및 시험관 내 생체 적합성을 나타내었다. 시험관 내 항균 테스트에서 스캐폴드는 그람 양성균과 그람 음성균 모두에 대해 높은 항균 활성을 보였으며, 이는 상처 감염 예방에 잠재적으로 사용될 수 있음을 나타냅니다. 또한, 생체 내 실험은 PVA/젤라틴/겐타마이신 나노섬유 스캐폴드가 대조군에 비해 상처 치유 과정을 유의하게 가속화한다는 것을 입증했습니다. 따라서 이 스캐폴드는 피부 상처 치유 응용 분야에서 효과적인 상처 드레싱으로 사용할 수 있는 상당한 잠재력을 가지고 있습니다.
- Issued Date
- 2023
- Awarded Date
- 2023-08
- Type
- Dissertation
- Publisher
- 부경대학교
- Affiliation
- Pukyong National University, Graduate School
- Department
- 대학원 4차산업융합바이오닉스공학과
- Advisor
- Won-Kyo Jung
- Table Of Contents
- 1. Introduction 1
1.1. Skin anatomy 1
1.2. Skin wound healing 3
1.3. Requirement of wound dressings 5
1.4. Synthetic and natural polymers 6
1.5. Nanofibrous wound dressings 11
1.6. Antibacterial drug loaded scaffolds 12
2. Materials and Methods 14
2.1. Materials 14
2.2. Fabrication of composite nanofibrous mats 14
2.3. Characterization of nanofibrous scaffolds 18
2.3.1. Scanning electron microscopy (SEM) 18
2.3.2. Fourier transform infrared spectroscopy analysis (FTIR) 18
2.3.3. X-ray diffraction analysis (XRD) 18
2.3.4. Thermal properties analysis 18
2.3.5. Mechanical properties of composite scaffolds 19
2.3.6. Contact angle of scaffolds 19
2.3.7. Swelling properties of composite scaffolds 20
2.3.8. In vitro drug releasing properties 20
2.4. Biocompatibility studies of nanofibers in vitro 20
2.5. Antibacterial activity 22
2.6. In vivo wound healing model 23
2.7. Histomorphological analysis 25
2.8. Statistical analysis 26
3. Results and discussion 27
3.1. Characterization of the electrospun nanofibers 27
3.1.1. Morphological analysis 27
3.1.2. FTIR spectroscopy 28
3.1.3. X-ray diffraction analysis (XRD) 29
3.1.4. Thermal behavior analysis 33
3.1.5. Mechanical properties 34
3.1.6. Contact angle 37
3.1.7. Swelling properties 38
3.1.8. In vitro drug releasing properties 39
3.2. In-vitro cell adhesion, and proliferation 43
3.3. Antibacterial activity 47
3.4. Macroscopic analysis of wound closure 49
3.5. Histological analysis 53
4. Conclusion 55
5. Reference 56
- Degree
- Master
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- 대학원 > 4차산업융합바이오닉스공학과
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