未氧化单宁酸交联明胶-羧甲基纤维素电纺基质抗感染伤口抗生素耐药性的机制研究

　　本研究开发了一种基于明胶（gelatin）和羧甲基纤维素（CMC）经单宁酸（TA）交联的电纺纳米纤维基质，通过增强结构强度（达1.70±0.46 MPa）和抗菌性能，显著加速伤口愈合（达95%闭合率），并利用体外、体内及计算机模拟（in silico）深入揭示其抗多重耐药菌感染的分子机制，为下一代伤口护理提供创新解决方案。

　　

Materials

明胶（gelatin）和粉末状单宁酸（TA）购自Loba Chemie（印度）。所用明胶为A型，平均分子量约24 kDa。单宁酸分子量为1701.2 g/mol。乙酸（≥99.8%纯度，Research Lab, India）作为电纺过程中溶解明胶和其他聚合物的溶剂。取代度（DS）为0.7和1.2的羧甲基纤维素钠（Na-CMC）购自Sigma-Aldrich。

Synthesis of nanofibrous electrospun matrix

纳米级电纺纤维的合成通过明胶和CMC与TA在非氧化环境中的原位交联过程实现。该方法利用TA的非共价键结合能力和生物相容性构建稳定的纤维网络。明胶与CMC之间的相互作用高度依赖于它们在酸性介质中功能基团的质子化和去质子化状态。具体而言，在酸性环境中，明胶的伯胺基团被质子化，而CMC的羧酸基团则部分去质子化，从而促进静电相互作用和氢键的形成，进一步增强纤维结构的稳定性。

Conclusion

本研究制备了一种新型纳米纤维电纺基质，结合明胶和CMC并经TA交联，以应对抗菌耐药性和加速伤口愈合的双重挑战。酸性溶剂的创新使用显著影响了交联过程，增强了聚合物间的相互作用动力学，从而使电纺纤维获得优越的结构和功能特性。此外，TA的引入被证明可增加……

CRediT authorship contribution statement

Rafia Hasnat Jinia: 撰写-审阅和编辑、初稿撰写、可视化、验证、方法论、研究、形式分析、数据整理、概念化。

Nondita Datta: 方法论、研究。

Siew Yee Wong: 方法论、研究。

Xu Li: 撰写-审阅和编辑、资源。

M. Tarik Arafat: 撰写-审阅和编辑、指导、资源、项目管理、资金获取、形式分析、数据整理、概念化。

Declaration of competing interest

无利益冲突声明。

Acknowledgment

本研究资金由孟加拉国教育部教育高级研究基金（Grant No. PS20201451）及孟加拉国工程技术大学（BUET）（Grant No. DAERS/R-01/CASR-374th/2024）提供。此外，Scheme 1、Fig. 1和Fig. 11中的部分元素使用Servier Medical Art制作。作者亦衷心感谢孟加拉国Mugda Medical College and Hospital提供四种……