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pH-responsive and antibacterial properties of self-assembled multilayer films based on chitosan and tannic acid

单宁酸 壳聚糖 聚电解质 粘附 逐层 材料科学 表面等离子共振 Zeta电位 纳米技术 高分子化学 核化学 化学工程 图层(电子) 化学 纳米颗粒 有机化学 聚合物 复合材料 工程类
作者
Marta Kumorek,Islam M. Minisy,Tereza Krunclová,Marta Voršiláková,Kristýna Venclíková,Eliška Mázl Chánová,Olga Janoušková,Dana Kubies
出处
期刊:Materials Science and Engineering: C [Elsevier]
卷期号:109: 110493-110493 被引量:46
标识
DOI:10.1016/j.msec.2019.110493
摘要

Polyelectrolyte layer-by-layer (LbL) films that disintegrate under physiological conditions are intensively studied as coatings to enable the release of bioactive components. Herein, we report on the interactions and pH-stability of LbL films composed of chitosan (CH) or N-(2-hydroxypropyl)-3-trimethylammonium chitosan chloride (CMCH) and tannic acid (TA), employed to guarantee the film disintegration. The self-assembly of TA with CH and CMCH at pH 5 and with CMCH at pH 7.4 were proven by turbidimetric, surface plasmon resonance and UV–Vis analyses. The LbL films exhibited pH-dependent properties; CMCH/TA films prepared at pH 7.4 showed exponential growth as well as a higher layer thickness and surface roughness, whereas films prepared at pH 5 grew linearly and were smoother. The film stability varied with the pH used for film assembly; CH/TA films assembled at pH 5 were unstable at pH 8.5, whereas CMCH/TA films assembled at pH 7.4 disintegrated at pH 4. All films exhibited a similar disassembly at pH 7.4. The coatings reduced the adhesion of E. coli and S. aureus by approximately 80%. CMCH-terminated CMCH/TA films were more resistant to bacterial adhesion, whereas CH-terminated CH/TA films demonstrated stronger killing activity. The prepared pH-triggered decomposable LbL films could be used as degradable coatings that allow the release of therapeutics for biomedical applications and also prevent bacterial adhesion.
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