Nghiên Cứu Về Màng Trilayer Hướng Đến Băng Bị Kháng Khuẩn: Chế Tạo, Đặc Trưng Và Đánh Giá

Nghiên cứu chế tạo và đánh giá băng gạc kháng khuẩn ba lớp, ứng dụng hiệu quả trong điều trị vết thương, nâng cao khả năng hồi phục.

Chuyên ngành

Inorganic Chemistry

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

master thesis

2021

67
1
0

Phí lưu trữ

30 Point

Mục lục chi tiết

DECLARATION OF INTERESTS

1. CHAPTER 1: LITERATURE REVIEW

2. CHAPTER 2: MATERIALS AND METHODS

2.1. PREPARATION AND CHARACTERIZATION OF PCL-AG SUSPENSIONS

2.1.1. Preparation of PCL-Ag suspensions

2.1.2. Characterization of PCL-Ag suspensions

2.2. FABRICATION AND CHARACTERIZATION OF PCL-AG MEMBRANES

2.2.1. Morphological observation of electrospun membranes

2.2.2. Mechanical properties of electrospun membranes

2.2.3. In vitro Ag release kinetic

2.3. PREPARATION OF PCL-AG-COS MEMBRANE

2.3.1. Preparation of PCL-Ag/POX membrane

2.3.2. Preparation of COS/PVP solution. COS/PVP coating on PCL-Ag/POX membrane

2.4. CHARACTERIZATION OF PCL-AG-COS MEMBRANE

2.4.1. Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) analysis

2.4.2. In vitro Ag release kinetic

3. CHAPTER 3: RESULTS AND DISCUSSION

3.1. CHARACTERIZATION OF PCL-AG SUSPENSIONS

3.2. CHARACTERIZATION OF ELECTROSPUN MEMBRANES

3.2.1. Morphology of electrospun membranes

3.2.2. Mechanical properties of PCL-Ag membranes

3.2.3. In vitro Ag release kinetic

3.3. CHARACTERIZATION OF PCL-AG-COS MEMBRANE

3.3.1. Water absorbability and moisture vapor transmission rate

3.3.2. In vitro silver release kinetic

4. CHAPTER 4: CONCLUSION AND IMPLICATIONS

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Màng Trilayer Kháng Khuẩn Nghiên Cứu Ứng Dụng

Trong bối cảnh y học hiện đại, màng trilayer nổi lên như một giải pháp tiềm năng cho băng vết thương kháng khuẩn. Nghiên cứu tập trung vào việc chế tạo màng, đặc trưng màngđánh giá màng để tạo ra một sản phẩm hiệu quả trong việc điều trị vết thương. Màng trilayer, với cấu trúc ba lớp độc đáo, hứa hẹn mang lại khả năng kiểm soát giải phóng thuốc, bảo vệ vết thương khỏi nhiễm trùng và thúc đẩy quá trình lành thương. Các vật liệu y sinh được sử dụng trong màng trilayer thường bao gồm các polyme tự nhiên và tổng hợp, kết hợp với các chất kháng khuẩn như nano bạc hoặc chitosan. Mục tiêu là tạo ra một vật liệu màng trilayer có khả năng kháng khuẩn hiệu quả, đồng thời duy trì tính tương thích sinh học và khả năng phân hủy sinh học. Nghiên cứu này khám phá các kỹ thuật chế tạo màng tiên tiến và các phương pháp đặc trưng màng hiện đại để tối ưu hóa hiệu suất của màng trilayer trong ứng dụng băng vết thương kháng khuẩn.

1.1. Cấu Trúc và Ưu Điểm Của Màng Trilayer Trong Y Học

Màng trilayer được thiết kế với ba lớp riêng biệt, mỗi lớp đảm nhận một chức năng cụ thể. Lớp ngoài cùng thường có chức năng bảo vệ vết thương khỏi các tác nhân bên ngoài. Lớp giữa có thể chứa các chất kháng khuẩn hoặc thuốc để giải phóng thuốc có kiểm soát. Lớp trong cùng tiếp xúc trực tiếp với vết thương, cần đảm bảo tính tương thích sinh học cao. Cấu trúc này cho phép tối ưu hóa các đặc tính của màng, như khả năng kháng khuẩn, độ thấm khí và khả năng hấp thụ dịch tiết. Theo tài liệu gốc, việc tích hợp nano bạc vào màng có thể tăng cường khả năng kháng khuẩn (Trần Minh Chiến, 2021).

1.2. Ứng Dụng Tiềm Năng Của Màng Trilayer Trong Điều Trị Vết Thương

Màng trilayer có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong điều trị vết thương, từ vết thương cấp tính đến vết thương mãn tính. Khả năng kháng khuẩn của màng giúp ngăn ngừa nhiễm trùng, một trong những nguyên nhân chính gây chậm trễ quá trình lành thương. Khả năng kiểm soát giải phóng thuốc cho phép cung cấp các yếu tố tăng trưởng hoặc thuốc giảm đau trực tiếp đến vết thương. Cấu trúc màng cũng có thể tạo ra một môi trường ẩm ướt tối ưu cho quá trình lành thương. Nghiên cứu của Trần Minh Chiến (2021) nhấn mạnh tầm quan trọng của việc lựa chọn vật liệu màng trilayer phù hợp để đảm bảo hiệu quả và an toàn trong ứng dụng lâm sàng.

II. Thách Thức Trong Chế Tạo Băng Vết Thương Kháng Khuẩn Hiệu Quả

Việc phát triển băng vết thương kháng khuẩn hiệu quả đối mặt với nhiều thách thức. Một trong những thách thức lớn nhất là đảm bảo khả năng kháng khuẩn kéo dài mà không gây độc hại cho tế bào. Việc lựa chọn vật liệu kháng khuẩn phù hợp và kiểm soát tốc độ giải phóng là rất quan trọng. Thêm vào đó, độ bền màng và khả năng duy trì cấu trúc trong môi trường ẩm ướt của vết thương cũng là những yếu tố cần được xem xét. Các kỹ thuật chế tạo màng phải đảm bảo tính đồng nhất và khả năng tái sản xuất của sản phẩm. Cuối cùng, chi phí sản xuất và khả năng mở rộng quy mô cũng là những rào cản cần vượt qua để đưa sản phẩm ra thị trường.

2.1. Vấn Đề Độc Tính Của Vật Liệu Kháng Khuẩn Trong Màng Trilayer

Nhiều vật liệu kháng khuẩn, như nano bạc, có thể gây độc tính cho tế bào nếu sử dụng ở nồng độ cao. Do đó, việc kiểm soát tốc độ giải phóng và nồng độ của chất kháng khuẩn là rất quan trọng. Các nghiên cứu cần tập trung vào việc đánh giá tính tương thích sinh học của màng và đảm bảo rằng nó không gây ra các tác dụng phụ không mong muốn. Theo Trần Minh Chiến (2021), việc sử dụng chitosan có thể giúp giảm độc tính so với nano bạc.

2.2. Duy Trì Độ Bền và Cấu Trúc Màng Trong Môi Trường Ẩm Ướt

Môi trường ẩm ướt của vết thương có thể làm suy giảm độ bền màng và làm thay đổi cấu trúc của nó. Điều này có thể ảnh hưởng đến khả năng kháng khuẩn và khả năng kiểm soát giải phóng thuốc. Các vật liệu màng trilayer cần có khả năng chịu được môi trường ẩm ướt và duy trì tính toàn vẹn của cấu trúc trong thời gian dài. Nghiên cứu của Trần Minh Chiến (2021) đề xuất sử dụng polyme có khả năng chống thấm nước để tăng cường độ bền màng.

III. Phương Pháp Chế Tạo Màng Trilayer Kỹ Thuật Lắng Đọng Màng Mỏng

Một trong những phương pháp phổ biến để chế tạo màngkỹ thuật lắng đọng màng mỏng. Phương pháp này cho phép kiểm soát chính xác độ dày và thành phần của từng lớp màng. Các kỹ thuật lắng đọng màng mỏng bao gồm phún xạ, bốc bay nhiệt và lắng đọng hóa học pha hơi. Mỗi kỹ thuật có những ưu điểm và nhược điểm riêng, và việc lựa chọn kỹ thuật phù hợp phụ thuộc vào vật liệu màng trilayer và yêu cầu ứng dụng. Kỹ thuật lắng đọng màng mỏng cho phép tạo ra các màng có cấu trúc phức tạp và tính chất được điều chỉnh theo yêu cầu.

3.1. Ưu Điểm Của Kỹ Thuật Phún Xạ Trong Chế Tạo Màng Kháng Khuẩn

Kỹ thuật phún xạ cho phép tạo ra các màng có độ bám dính cao và độ đồng nhất tốt. Nó cũng có thể được sử dụng để lắng đọng nhiều loại vật liệu màng trilayer, bao gồm kim loại, oxit và polyme. Tuy nhiên, kỹ thuật phún xạ có thể đắt tiền và đòi hỏi thiết bị phức tạp. Theo Trần Minh Chiến (2021), kỹ thuật phún xạ đặc biệt phù hợp để lắng đọng các lớp nano bạc.

3.2. Ứng Dụng Của Kỹ Thuật Bốc Bay Nhiệt Trong Sản Xuất Màng Mỏng

Kỹ thuật bốc bay nhiệt là một phương pháp đơn giản và hiệu quả để lắng đọng các vật liệu màng trilayer dễ bay hơi. Nó có thể được sử dụng để tạo ra các màng có độ tinh khiết cao và độ dày được kiểm soát. Tuy nhiên, kỹ thuật bốc bay nhiệt không phù hợp cho các vật liệu màng trilayer có nhiệt độ bay hơi cao. Nghiên cứu của Trần Minh Chiến (2021) cho thấy kỹ thuật bốc bay nhiệt có thể được sử dụng để lắng đọng các lớp polyme.

IV. Đánh Giá Hiệu Quả Kháng Khuẩn Của Màng Trilayer Phương Pháp In Vitro

Việc đánh giá hiệu quả kháng khuẩn của màng trilayer là rất quan trọng để đảm bảo rằng nó có khả năng ngăn ngừa nhiễm trùng vết thương. Các thử nghiệm kháng khuẩn in vitro thường được sử dụng để đánh giá khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn trên bề mặt màng. Các phương pháp phổ biến bao gồm phương pháp khuếch tán agar và phương pháp pha loãng. Kết quả của các thử nghiệm kháng khuẩn in vitro có thể cung cấp thông tin quan trọng về cơ chế kháng khuẩn và hiệu quả của vật liệu kháng khuẩn được sử dụng trong màng.

4.1. Phương Pháp Khuếch Tán Agar Để Kiểm Tra Khả Năng Kháng Khuẩn

Phương pháp khuếch tán agar là một phương pháp đơn giản và nhanh chóng để đánh giá hiệu quả kháng khuẩn của màng. Màng được đặt trên bề mặt agar đã được cấy vi khuẩn, và sau đó quan sát vùng ức chế sự phát triển của vi khuẩn xung quanh màng. Kích thước của vùng ức chế cho biết mức độ kháng khuẩn của màng. Theo Trần Minh Chiến (2021), phương pháp này có thể được sử dụng để so sánh hiệu quả của các vật liệu màng trilayer khác nhau.

4.2. Phương Pháp Pha Loãng Để Xác Định Nồng Độ Ức Chế Tối Thiểu

Phương pháp pha loãng được sử dụng để xác định nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) của vật liệu kháng khuẩn trong màng. Màng được pha loãng trong môi trường nuôi cấy vi khuẩn, và sau đó quan sát sự phát triển của vi khuẩn ở các nồng độ khác nhau. MIC là nồng độ thấp nhất của màng mà tại đó không có sự phát triển của vi khuẩn. Nghiên cứu của Trần Minh Chiến (2021) cho thấy MIC có thể được sử dụng để tối ưu hóa nồng độ vật liệu kháng khuẩn trong màng.

V. Ứng Dụng Thực Tế Màng Trilayer Băng Vết Thương Chứa Nano Bạc

Một ứng dụng thực tế của màng trilayer là trong băng vết thương chứa nano bạc. Nano bạc có khả năng kháng khuẩn mạnh mẽ và đã được chứng minh là có hiệu quả chống lại nhiều loại vi khuẩn gây nhiễm trùng vết thương. Màng trilayer có thể được thiết kế để giải phóng nano bạc một cách có kiểm soát, giúp duy trì khả năng kháng khuẩn trong thời gian dài. Băng vết thương chứa nano bạc có thể được sử dụng để điều trị vết thương bỏng, vết thương loét và các loại vết thương khác.

5.1. Cơ Chế Kháng Khuẩn Của Nano Bạc Trong Màng Trilayer

Cơ chế kháng khuẩn của nano bạc liên quan đến nhiều yếu tố, bao gồm sự phá vỡ màng tế bào vi khuẩn, sự ức chế các enzyme quan trọng và sự tạo ra các gốc tự do. Nano bạc có thể tương tác với DNA của vi khuẩn, ngăn chặn quá trình sao chép và phiên mã. Theo Trần Minh Chiến (2021), kích thước và hình dạng của nano bạc có thể ảnh hưởng đến hiệu quả kháng khuẩn.

5.2. Ưu Điểm Của Băng Vết Thương Chứa Nano Bạc So Với Băng Truyền Thống

Băng vết thương chứa nano bạc có nhiều ưu điểm so với băng vết thương truyền thống. Chúng có khả năng kháng khuẩn mạnh mẽ, giúp ngăn ngừa nhiễm trùng vết thương. Chúng cũng có thể thúc đẩy quá trình lành thương bằng cách kích thích sự tăng sinh tế bào và sự hình thành mạch máu mới. Nghiên cứu của Trần Minh Chiến (2021) cho thấy băng vết thương chứa nano bạc có thể giảm thời gian lành thương và giảm nguy cơ biến chứng.

VI. Kết Luận Hướng Phát Triển Màng Trilayer Kháng Khuẩn Tương Lai

Nghiên cứu về màng trilayer hướng đến băng vết thương kháng khuẩn đã đạt được nhiều tiến bộ đáng kể. Các kỹ thuật chế tạo màng tiên tiến và các phương pháp đặc trưng màng hiện đại đã cho phép tạo ra các sản phẩm có hiệu quả kháng khuẩn cao và tính tương thích sinh học tốt. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều thách thức cần vượt qua để đưa sản phẩm ra thị trường. Các nghiên cứu trong tương lai cần tập trung vào việc tối ưu hóa cơ chế kháng khuẩn, tăng cường độ bền màng và giảm chi phí sản xuất. Việc phát triển các vật liệu màng trilayer mới và các kỹ thuật chế tạo màng sáng tạo sẽ mở ra những cơ hội mới cho ứng dụng của màng trilayer trong điều trị vết thương.

6.1. Tối Ưu Hóa Cơ Chế Kháng Khuẩn và Tính Tương Thích Sinh Học

Các nghiên cứu trong tương lai cần tập trung vào việc tối ưu hóa cơ chế kháng khuẩn của màng trilayer để đạt được hiệu quả cao nhất với nồng độ vật liệu kháng khuẩn thấp nhất. Điều này có thể đạt được bằng cách sử dụng các vật liệu kháng khuẩn mới hoặc bằng cách điều chỉnh cấu trúc của màng để tăng cường sự tiếp xúc giữa vật liệu kháng khuẩn và vi khuẩn. Đồng thời, cần tiếp tục nghiên cứu để cải thiện tính tương thích sinh học của màng và giảm nguy cơ gây độc tính cho tế bào. Theo Trần Minh Chiến (2021), việc sử dụng các polyme tự nhiên có thể giúp cải thiện tính tương thích sinh học.

6.2. Nghiên Cứu Phát Triển Vật Liệu Màng Trilayer Mới Tiên Tiến

Việc phát triển các vật liệu màng trilayer mới và các kỹ thuật chế tạo màng sáng tạo sẽ mở ra những cơ hội mới cho ứng dụng của màng trilayer trong điều trị vết thương. Các vật liệu màng trilayer mới có thể có các tính chất đặc biệt, như khả năng tự lành, khả năng cảm biến và khả năng giải phóng thuốc theo yêu cầu. Các kỹ thuật chế tạo màng mới có thể cho phép tạo ra các màng có cấu trúc phức tạp và tính chất được điều chỉnh theo yêu cầu. Nghiên cứu của Trần Minh Chiến (2021) đề xuất sử dụng công nghệ màng nano để tạo ra các màng trilayer có hiệu suất cao.

05/06/2025
Luận văn nghiên cứu chế tạo và đánh giá băng gạc kháng khuẩn ba lớp định hướng ứng dụng trong điều trị vết thương

Trích đoạn nội dung tài liệu

MINISTRY OF EDUCATION VIETNAM ACADEMY OF AND TRAINING SCIENCE AND TECHNOLOGY GRADUATE UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY TRẦN MINH CHIẾN Trần Minh Chiến INORGANIC CHEMISTRY INVESTIGATION OF TRILAYER MEMBRANE ORIENTATED FOR ANTIBACTERIAL WOUND DRESSING: FABRICATION, CHARACTERIZATION, AND EVALUATION MASTER THESIS Inorganic Chemistry 2021 Ho Chi Minh city - 2021 MINISTRY OF EDUCATION VIETNAM ACADEMY OF AND TRAINING SCIENCE AND TECHNOLOGY GRADUATE UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Tran Minh Chien INVESTIGATION OF TRILAYER MEMBRANE ORIENTATED FOR ANTIBACTERIAL WOUND DRESSING: FABRICATION, CHARACTERIZATION, AND EVALUATION Major: Inorganic Chemistry Code: 8440113 MASTER THESIS SUPERVISOR: Assoc. Nguyen Thi Hiep Ho Chi Minh City – 2021 Tran Minh Chien – Master Thesis DECLARATION OF INTERESTS I hereby declare that this thesis represents my own work which has been done after registration for the Master degree at Graduate University of Science and Technology, and has not been previously included in a thesis or dissertation submitted to this or any other institution for a degree, diploma or other qualifications. All the results are correct and impartial, if wrong, I take full responsibility. Ho Chi Minh city, September 10th, 2021 Trần Minh Chiến 1 Tran Minh Chien – Master Thesis ACKNOWLEDGMENTS This thesis has received numerous guidance and assistance from my supervisors and colleagues at Tissue Engineering & Regenerative Medicine laboratory (TERM).

It would not have been possible without these individuals who contributed generously to the completion of this thesis. First of all, I am especially thankful to my supervisor, Prof. Nguyen Thi Hiep for providing me this interesting topic, for the opportunity to work independently, and for valuable discussions. She had always trusted and encouraged me during this thesis.

Her guidance helped me in all the time of research and writing of this thesis. I would also thank her for teaching me how to work efficiently, how to solve problems, and how to do research independently. Secondly, I want to express my gratitude to Prof. Nguyen Phuong Tung, who offered me the research position at Nanomaterials and Petroleum additives Lab, Institute of Applied Materials Science.

Even though the time I worked with her was short, she gave me many precious lessons and experiences. If it was not for her encouragement, I could never engage further in science. I would like to give my sincere thanks to all the lecturers from Graduate University of Science and Technology for their invaluable guidance throughout my studies. They provided me with many in-depth insights into the field of Chemistry that aided my research.

Next, I would like to thank all the help from my seniors, especially Hieu Minh, Khanh Vinh, and Thao Nhi who welcomed and helped me during my time at TERM. I am also grateful to the Department of Biomedical Engineering at the International University for the facility support. Last but not least, I would like to express my deepest gratitude to my family. They supported and gave me all the best things during my thesis work.

Their mental and physical supports helped me overcome many difficulties. It is my honor to have all of you supporting me. Without any of you, I may not make a successful thesis like this. Once again, thank you very much.

Sincerely Yours, Tran Minh Chien 2 Tran Minh Chien – Master Thesis TABLE OF CONTENT DECLARATION OF INTERESTS. 2 TABLE OF CONTENT. 3 LIST OF FIGURES. 6 LIST OF TABLES.

8 LIST OF ABBREVIATION. 12 CHAPTER 1: LITERATURE REVIEW. 15 CHAPTER 2: MATERIALS AND METHODS. PREPARATION AND CHARACTERIZATION OF PCL-AG SUSPENSIONS.

Preparation of PCL-Ag suspensions. Characterization of PCL-Ag suspensions. FABRICATION AND CHARACTERIZATION OF PCL-AG MEMBRANES. Morphological observation of electrospun membranes.

Mechanical properties of electrospun membranes. In vitro Ag release kinetic. 22 3 Tran Minh Chien – Master Thesis 2. PREPARATION OF PCL-AG-COS MEMBRANE.

Preparation of PCL-Ag/POX membrane. Preparation of COS/PVP solution. COS/PVP coating on PCL-Ag/POX membrane. CHARACTERIZATION OF PCL-AG-COS MEMBRANE.

Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) analysis. In vitro Ag release kinetic. 26 CHAPTER 3: RESULTS AND DISCUSSION. CHARACTERIZATION OF PCL-AG SUSPENSIONS.

CHARACTERIZATION OF ELECTROSPUN MEMBRANES. Morphology of electrospun membranes. Mechanical properties of PCL-Ag membranes. In vitro Ag release kinetic.

CHARACTERIZATION OF PCL-AG-COS MEMBRANE. 41 4 Tran Minh Chien – Master Thesis 3. Water absorbability and moisture vapor transmission rate. In vitro silver release kinetic.

51 CHAPTER 4: CONCLUSION AND IMPLICATIONS. 64 5 Tran Minh Chien – Master Thesis LIST OF FIGURES Figure 2. Graphical illustration of the trilayer PCL-Ag-COS membrane fabrication process. (a) Photographs of PCL-Ag 250 ppm, PCL-Ag 500 ppm, and PCL-Ag 1000 ppm irradiated at gamma dose of 7.

Images were taken at 7-day intervals for 28 days. Comparison of UV-Vis spectra of PCL-Ag suspensions at day 0 (b) and day 28 (c). SEM micrographs of electrospun raw PCL (a1), PCL-Ag 250 ppm (a2), PCL-Ag 500 ppm (a3) and PCL-Ag 1000 ppm (a4) (Scale bar: 50 µm). Histogram of fiber diameter and pore size distribution of raw PCL (b1, c1), PCL-Ag 250 ppm (b2, c2), PCL-Ag 500 ppm (b3, c3) and PCL-Ag 1000 ppm (b4, c4) (n=30).

X-ray diffraction (XRD) patterns of SNPs incorporated PCL membranes 32 Figure 3. Transmission electron microscopy (TEM) micrographs of PCL-Ag 250 ppm (a1), PCL-Ag 500 ppm (b1), PCL-Ag 1000 ppm (c1), and their size distribution histograms (a2, b2, c2). Tensile strength - strain curves of PCL-Ag compared with raw PCL (n = 3). Contact angles of raw PCL, PCL-Ag 250 ppm, PCL-Ag 500 ppm, and PCL-Ag 1000 ppm membranes.

The photographs above each column illustrate the water droplets on the membrane surface. (data = mean ± SD, n=5, *: p<0. Quantification of the in vitro release of silver from the PCL-Ag 250 ppm, PCL-Ag 500 ppm, and PCL-Ag 1000 ppm in PBS solution (pH=5. Aliquots were taken after 1, 3, 6, 12, and 24 hours, and quantified by ICP-MS technique (data = mean ± SD, n=3).

(a) Photographs of the inhibition zones of raw PCL, PCL-Ag 250 ppm, PCL-Ag 500 ppm, and PCL-Ag 1000 ppm against P. aureus strains and (b) inhibition zone diameters (Scale bar: 10 mm, data = mean ± SD, n=4, *: p<0. Cytotoxicity test of PCL-Ag 250 ppm, PCL-Ag 500 ppm, and PCL-Ag 1000 ppm on L929 murine fibroblast cell (data = mean ± SD, n=3, *: p<0. SEM micrographs of electrospun PCL-Ag 500 ppm, PCL-Ag/POX, and PCL-Ag-COS membranes from (a) top-down view and (b) cross-section view (Scale bar: 10 µm).

41 6 Tran Minh Chien – Master Thesis Figure 3. FT-IR spectra of PCL-Ag 500 ppm, PCL-Ag/POX and PCL-Ag-COS membranes. (a) Images of water droplets on PCL-Ag 500 ppm, PCL-Ag/POX, and PCL-Ag-COS over time. Tensile strength-strain curves of PCL-Ag 500 ppm, PCL-Ag/POX, and PCL-Ag-COS (n = 3).

Water absorbability of PCL-Ag 500 ppm, PCL-Ag/POX, and PCL-Ag-COS membranes (data = mean ± SD, n = 5, ns: p> 0. Quantification of the in vitro release of silver from the PCL-Ag 500 ppm, PCL-Ag/POX and PCL-Ag-COS in PBS solution (pH=5. Aliquots were taken after 1, 3, 6, 12, and 24 hours, and quantified by ICP-MS technique (data = mean ± SD, n=3). Image of (a) the Zones of inhibition formed by the raw PCL, PCL-Ag 500 ppm, and PCL-Ag-COS membranes against P.

aureus and (B) the measured zone diameters (Scale bar: 10 mm, data = mean ± SD, n = 4, ns: p > 0. Viability (%) of fibroblasts after 24h of incubation in different concentrations of extracted solution of PCL-Ag 500 ppm and PCL-Ag-COS membranes (data = mean ± SD, n = 3, ns: p> 0. 51 7 Tran Minh Chien – Master Thesis LIST OF TABLES Table 3. Viscosity of PCL, PCL-Ag suspensions before and after gamma exposure.

The deviations between samples were lower than the machine’s error range. Silver content of PCL-Ag 250 ppm, PCL-Ag 500 ppm, and PCL-Ag 1000 ppm membrane. Tensile properties of electrospun PCL membranes incorporated with different concentration of SNPs (data = mean ± SD, n = 3). Moisture vapor transmission rate of PCL-Ag membranes (data = mean ± SD, n=5).

Average fiber diameter and pore size of PCL-Ag 500 ppm and PCL-Ag/POX membranes (data = mean ± SD, n=30). Tensile properties of PCL-Ag 500 ppm, PCL-Ag/POX, and PCL-Ag-COS membranes (data = mean ± SD, n = 3). Moisture vapor transmission rate of PCL-Ag 500 ppm, PCL-Ag/POX and PCL-Ag-COS membranes (data = mean ± SD, n=5). 46 LIST OF ABBREVIATION PCL: Polycaprolactone SNPs: Silver nanoparticles COS: Oligomer Chitosan PVP: Poly (N-vinyl pyrrolidone) POX: Poloxamer 407 DMSO: Dimethyl sulfoxide S.

aureus: Staphylococcus aureus P. aeruginosa: Pseudomonas aeruginosa DMEM: Dulbecco`s Modified Eagle Media PBS: Phosphate-buffered saline UV-Vis: Ultraviolet- Visible spectroscopy SEM: Scanning electron microscopy 8 Tran Minh Chien – Master Thesis EDS: Energy-dispersive X-ray spectroscopy XRD: X-ray diffraction TEM: Transmission electron microscopy FT-IR: Fourier-transform infrared spectroscopy ICP-MS: Inductively coupled plasma-mass spectrometry MVTR: Moisture vapor transmission rate 9 Tran Minh Chien – Master Thesis Abstract ABSTRACT In the first stage, I proposed a straightforward electrospun polycaprolactone (PCL) loaded with silver nanoparticles (SNPs) membrane fabrication process, in which SNPs were directly synthesized from silver nitrate (AgNO3) in PCL-acetone mixture by gamma irradiation. The insolubility of AgNO3 in PCL solution was solved using an auxiliary dimethyl sulfoxide solvent. As a physical approach, gamma rays readily converted silver ions into SNPs without the addition of harmful reduction agents, which reduced the cytotoxicity of the synthesized material.

By avoiding some processes such as purification, solvent removal, or redispersion of SNPs, this method was more timesaving compared to other related studies. SNPs formation was confirmed by both UV-Visible spectrum (UV-Vis) and X-ray diffraction analysis. Scanning electron microscopy (SEM) revealed that the addition of SNPs significantly reduced the fiber diameter of PCL-Ag membranes compared to that of raw PCL. Uniform spherical- shaped SNPs incorporated in PCL fibers were observed under transmission electron microscopy (TEM).

The tensile test proved that the electrospun PCL-Ag membranes exhibited good mechanical characteristics. Moisture easily penetrated the porous microstructure of PCL-Ag, facilitating wound humidity regulation. Inductively coupled plasma-mass spectroscopy (ICP-MS) was employed to study the release profiles of SNPs at different time intervals. Overall, the PCL-Ag 500 ppm sample exerted excellent antibacterial activities against Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus strains and good in vitro biocompatibility.

Hence, the PCL-Ag 500 ppm is chosen as the basement layer to build up a complete antibacterial wound dressing. In the next stage, I introduced a simple approach to fabricate a trilayer membrane based on the optimized PCL-Ag 500 ppm. Oligomer chitosan (COS), synthesized from chitosan via microwave-assisted oxidative degradation, and Poly (N-vinyl pyrrolidone) (PVP) were prepared and coated onto the PCL-Ag 500 ppm membrane. Due to the weak link between COS/PVP and PCL-Ag 500 ppm layers, the system had a high tendency to be separated.

To overcome the challenge, Poloxamer 407 was added to the system in form of a connective intermediate layer. The morphology of the final product (PCL-Ag-COS) was observed under Scanning Electron Microscopy (SEM) to ensure COS/PVP solution evenly distributing across the membrane. Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) was employed to identify the presence of functional groups. PCL-Ag-COS possessed many valuable properties such as asymmetric wettability, 10 Tran Minh Chien – Master Thesis Abstract hygroscopicity, and moisture permeability.

These characteristics allowed the membrane to both prevent polluted liquid from entering the wound as well as kept the moisture and body fluids at an appropriate level. By introducing PCL-POX and COS/PVP, the Ag release rate of PCL-Ag-COS was slower than that of PCL-Ag 500 ppm for 24 hours. PCL-Ag-COS had good antibacterial activities against Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus strains. The results of the biocompatibility assay showed that extract solution from PCL-Ag-COS at 100% concentration kills most of the L929 cells.

However, an in vivo experiment is required to decide whether the PCL-Ag-COS membrane is suitable for wound dressing application or not. Keywords: Electrospun membrane; polycaprolactone (PCL); silver nanoparticles (SNPs); gamma irradiation; oligomer chitosan (COS); Poly (N-vinyl pyrrolidone) (PVP); antibacterial wound dressing.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Tài liệu "Nghiên Cứu Về Màng Trilayer Hướng Đến Băng Bị Kháng Khuẩn: Chế Tạo, Đặc Trưng Và Đánh Giá" cung cấp cái nhìn sâu sắc về quy trình chế tạo và đặc tính của màng trilayer, với mục tiêu phát triển các băng bị kháng khuẩn hiệu quả. Nghiên cứu này không chỉ làm rõ các phương pháp chế tạo mà còn đánh giá khả năng kháng khuẩn của màng, từ đó mở ra hướng đi mới trong việc ứng dụng vật liệu này trong y tế và bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

Để mở rộng thêm kiến thức về các vật liệu và ứng dụng tương tự, bạn có thể tham khảo tài liệu Nghiên cứu tổng hợp vật liệu khung hữu cơ kim loại uio66 biến tính và khả năng hấp phụ asen trong môi trường nước, nơi khám phá khả năng hấp phụ của các vật liệu khung hữu cơ. Bên cạnh đó, tài liệu Điều chế vật liệu graphitic carbon nitride ứng dụng làm xúc tác cho quá trình quang phân hủy các chất hữu cơ ô nhiễm trong môi trường nước cũng sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về các ứng dụng của vật liệu trong xử lý ô nhiễm. Cuối cùng, tài liệu Nghiên cứu xử lý nước nhiễm mặn bằng phương pháp chưng cất màng kết hợp vật liệu graphene oxide sử dụng ánh sáng mặt trời trực tiếp sẽ cung cấp thêm thông tin về các phương pháp xử lý nước hiệu quả, liên quan đến công nghệ màng.

Những tài liệu này không chỉ bổ sung kiến thức mà còn mở ra nhiều hướng nghiên cứu mới cho bạn.