贻贝仿生纳米纤维素支架构建抗菌抗炎涂层用于隐形矫治器的功能化改性

【字体: 时间:2025年08月31日 来源:Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 5.4

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  (编辑推荐)本研究创新性地将多巴胺接枝的TEMPO氧化细菌纤维素纳米纤维(TOBC-DA)与姜黄素(Cur)、聚乙烯醇(PVA)复合,通过旋涂技术在PETG基隐形矫治器表面构建<5μm的功能涂层。该涂层兼具光学透明性(透光率>90%)和机械稳定性(断裂韧性提升35%),能持续释放Cur抑制牙龈卟啉单胞菌(P. gingivalis)并下调促炎因子(IL-6/TNF-α/MMP-9),为口腔正畸治疗提供主动式牙周保护新策略。

  

材料与方法

BC由ScienceK公司提供(批号BC20230820),采用木醋杆菌静态发酵法制备,固含量1.5%。通过TEMPO/NaBr/NaClO体系选择性氧化BC的C6-OH为羧基,再经EDC/NHS活化后接枝多巴胺(DA)获得TOBC-DA。将Cur与PVA共混后旋涂于PETG表面,构建具有"纳米纤维增强+药物缓释"双功能的复合涂层(图1)。

<结论>

传统隐形矫治器缺乏抗菌抗炎功能,本研究通过酰胺键将DA接枝至TOBC支架,结合PVA提升Cur溶解性。该涂层在模拟口腔环境中可维持14天持续释药(累积释放率82.3%),对P. gingivalis的抑菌圈达12.5±0.8mm,并能将人牙龈成纤维细胞中IL-6表达降低67.2%。厚度<5μm的透明涂层不影响矫治器力学性能(弹性模量保持3.2±0.4GPa),为智能正畸材料开发提供新范式。

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