堅牢なZIF-8/アルギン酸塩繊維を用いた耐久性・抗菌性に優れた繊維の開発

Robust ZIF-8/alginate fibers for the durable and highly effective antibacterial textiles.

• Xianhong Zheng
• Ying Zhang
• Lihua Zou
• Yingfeng Wang
• Xiaoshuang Zhou
• Lan Yao
• Zongqian Wang
• Changlong Li
• Yiping Qiu

抄録

抗菌繊維は、細菌に対するその良好な増殖抑制のため、医療用ドレッシング、手術用縫合糸、マスクなどの多くのアプリケーションで大きな可能性を持っています。しかし、従来の無機ナノ粒子コーティング法では、コストが高く、安定性が低く、結合速度が速いという欠点がありました。ここでは、我々は、ZIF-8とSAの混合物の湿式紡糸を介して非常に効果的な抗菌ゼオライトイミダゾレートフレームワーク-8@アルギン酸（ZIF-8@SA）繊維を製造するために、簡単でスケーラブルでコスト効率の良いブレンド紡糸戦略を開発しています。得られたZIF-8@SA繊維は、高い抗菌性を有し、耐久性に優れ、かつ高い引張強度を示した。ZIF-8@SA繊維の抗菌性能は、報告されている無機ナノ粒子修飾繊維よりも優れている。ZIF-8@SA繊維の優れた抗菌性能は、ZIF-8の活性酸素とSAの膨潤に起因するものである。本研究は、金属有機フレームワークの抗菌メカニズムに光を当て、高性能で耐久性に優れた抗菌性繊維の開発への道を開く可能性がある。

Antibacterial fibers have great potential in many applications, such as medical dressings, surgical sutures and masks, etc. owing to their good growth inhibition against bacteria. However, for the fabrication of antibacterial fibers, the traditional inorganic nanoparticles coating method shows the disadvantages of high cost, low stability and binding fastness. Herein, we develop a facile, scalable and cost-effective blend spinning strategy to fabricate the highly effective antibacterial zeolitic imidazolate framework-8@alginate (ZIF-8@SA) fibers through wet spinning of the mixture of ZIF-8 and SA. The fabricated ZIF-8@SA fibers show high antibacterial efficiency, good durability and high tensile strength. The antibacterial performance of ZIF-8@SA fibers is superior to the most reported inorganic nanoparticles modified fibers. The excellent antibacterial performance of ZIF-8@SA fibers is attributed to the reactive oxygen species from the ZIF-8 and the swelling of SA. This work may shed light on the antibacterial mechanisms of metal organic frameworks and pave the way for the development of high-performance, durable and highly effective antibacterial textiles.

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