پوشش‌دهي پارچه ابريشمي با استفاده از نانوالياف پلي‌وينيل‌الكل-سيپروفلوكساسين‌ هيدروكلريد براي كاربردهاي پزشكي

Coating of Silk Fabric Using PVA/Ciprofloxacin Hcl Nanofibers for Biomedical Applications

در سال‌هاي اخير توليد زخم‌پوش‌هاي پليمري ضدباكتري براي كنترل زخم‌هاي عفوني مورد توجه قرار گرفته است. ابريشم نيز عضوي از خانواده‌ گسترده‌ پليمرهاي پروتييني است. اين پليمر به‌طور عمده توسط نوعي حشره‌ پروانه‌سان با نام Bombyx mori توليد شده كه به دليل كاربرد ديرينه‌ آن شناخته شده‌ترين منبع توليد ابريشم به‌شمار مي‌آيد. به‌تازگي كاربردهاي ابريشم افزون بر صنايع نساجي وارد حوزه‌ زيست‌فناوري شده است. با توجه به اهميت ابريشم در بهبود زخم‌هاي پوستي، در اين پژوهش از پارچه‌ ابريشمي استفاده شده است و آنتي‌بيوتيك سيپروفلوكساسين با پوشش‌دهي نانوالياف سيپروفلوكساسين-پلي‌وينيل‌الكل به سطح پارچه اضافه شد. پيش از پوشش‌دهي، عمليات صمغ‌گيري ابريشم به‌وسيله‌ اتوكلاو انجام شد. خواص و شكل‌شناسي ابريشم پيش وپس از صمغ‌گيري با روش‌هاي ميكروسكوپ الكتروني پويشي، طيف‌سنجي زيرقرمز، آزمون جذب رطوبت و استحكام‌سنجي ارزيابي شد. نتايج نشان‌دهند كاهش قطر، جذب رطوبت و استحكام پس از عمليات صمغ‌گيري بود. شرايط الكتروريسي نيز بهينه و قطر نانوالياف حاوي دارو و بدون دارو پيش از پوشش‌دهي اندازه‌گيري شد. نتايج نشان داد، با افزودن دارو، رسانايي الكتريكي محلول الكتروريسي افزايش يافت كه موجب ظرافت بيشتر نانو‌الياف شد. براي مقايسه‌ خواص ضدباكتري پارچه‌ صمغ‌گيري شده و صمغ‌گيري نشده، به‌تنهايي و همراه با نانوالياف، آزمون ضدباكتري با روش پخش ديسكي و استفاده از باكتري‌هاي اشرشياكلي و استافيلوكوكوس اوريوس انجام شد. اندازه‌گيري قطر هاله‌ عدم رشد باكتري نمونه‌ها نشان داد ابريشم صمغ‌گيري شده و صمغ‌گيري نشده خاصيت ضدباكتري ندارند، اما نمونه‌هاي پوشش يافته با پلي‌وينيل‌الكل-سيپروفلوكساسين داراي خاصيت ضدباكتري بودند. مقدار ضدباكتري بودن براي باكتري استافيلوكوكوس اوريوس در هر دو نمونه يكسان، اما اين خاصيت براي باكتري اشرشيا‌كلي خاصيت در نمونه‌ صمغ‌گيري شده بيشتر از نمونه‌ صمغ‌گيري نشده بود.

In recent years, fabrication of polymeric antibacterial wound dressing has gained most attention in controlling wound infections. Silk is also a member of the broad family of protein-based polmers. The silk produced by the lepidopteran insect Bombyx mori is a highly accepted material due to its long history as a very valuable textile fiber. Recently, additional applications have been developed for silk, mainly in the field of biotechnology. Regarding its importance in wound healing, silk fabric was incorporated with ciprofloxacin, as an antibiotic, on its surface coated with electro-spun PVA/ciprofloxacin nanofibers. Before coating, degumming was carried out using autoclave technique and properties of the silk fabric, before and after degumming process, was investigated by SEM, FTIR, mechanical properties and moisture absorbance measurement. The results of all analyses showed a reduction in fibers diameter, mechanical strength and moisture absorption after degumming process. Electrospinning condition was optimized and diameter of the nanofibers, with and without drug, was measured before coating. The results showed that addition of the drug increased electrical conductivity of electrospinning solution and resulted in finer nanofibers. Antibacterial test was performed using "disk diffusion method" with Escherichia coli (EC) and Staphylococcus aureus (SA) bacteria to compare the antibacterial properties of degummed and non-degummed silk fabrics alone and coated with nanofibers. Measurement of bacterial inhibition zone diameter showed no antibacterial activity for degummed and non-degummed silk fabrics alone. However, the sample coated with PVA/ciprofloxacin showed antibacterial activity. The antibacterial property for SA in both cases was the same, but for EC, the antibacterial activity of degummed silk fabric was more than that of non-degummed material.