Revista de tecnología microbiana y bioquímica

Abstracto

Síntesis y caracterización de un nanocompuesto de hidrogel antimicrobiano de quitosano/PVA para materiales de manejo reactivo de heridas

Samantha J. Rinehart, Thomas D Campbell, Kevin J. Burke, Bianca García, Amy Mlynarski, Samantha J. Brain, Julianne M. Truffa, James Rago, William E. Chura y Jason J Keleher

El desarrollo de nuevos materiales para el tratamiento de heridas debe abordar varios desafíos para ser más eficaces. El tratamiento exitoso de las heridas debe incluir la capacidad de adherirse a las superficies de la herida, absorber los exudados de la herida y mejorar la eficacia bactericida. Pocos biomateriales actuales abordan todas estas características y, además, a menudo tienen una rigidez estructural deficiente que conduce a una falta de protección y soporte para garantizar el crecimiento celular adecuado. El objetivo de este estudio fue desarrollar un sistema nanocompuesto biomimético multifuncional que mejorará la estabilidad mecánica, eliminará eficazmente la propagación de biopelículas de E. coli y S. aureus y servirá como andamio para el crecimiento efectivo de fibroblastos dérmicos humanos adultos (HDFa). Se optimizaron los parámetros sintéticos, como la relación de concentración de quitosano a PVA y el método de deposición para la incorporación de nanopartículas funcionalizadas con Ag+ en el nanocompuesto final. Se determinó que el pH de la reacción de deposición y la concentración de Ag+ desempeñaron un papel clave en el control del tamaño de partícula posterior a la reacción y el potencial zeta. También se determinó que la concentración de nanopartículas funcionalizadas con Ag+ incorporadas al nanocompuesto debe ser mayor a 5 mM para lograr un control óptimo de la formación de biopelículas. Los nanocompuestos de hidrogel preparados demostraron una inhibición bacteriana eficaz cuando se expusieron a cultivos de E. coli, S. aureus y MRSA. Por último, los resultados de la prueba de fibroblastos dérmicos humanos revelaron que cuando la concentración de PVA aumentó en el sistema, no hubo un crecimiento celular apreciable. Por otro lado, cuando la proporción de quitosano biomimético y PVA se optimiza para reducir la cantidad total de polímero sintético (PVA), hubo un crecimiento celular saludable. Estos resultados hablan directamente de un hallazgo clave que revela la importancia del equilibrio correcto o la eliminación del polímero sintético del sistema.