세균 산화환원 활성 이용한 스마트 항균 코팅
Smart Antibacterial Coatings: Harnessing Bacterial Redox Activity for Infection Control
Abdullah, Szymon Smółka, Kamran Ayaz 외 5인·Advanced Materials Interfaces·발표 2026.08· 0 인용
한국어 핵심 요약
의료기기 관련 생물막은 만성 감염, 항생제 내성, 기기 고장의 주원인이지만, 기존 항균 코팅은 지속적인 세균 군집화에 대한 활성이 제한적입니다. 본 연구에서는 항생제 방출을 세균의 전기활성과 연동시키도록 설계된, 세프타지딤(CAZ)이 로딩된 폴리(3,4-에틸렌다이옥시싸이오펜)(PEDOT) 기반의 산화환원 활성 항균 코팅을 개발했습니다.
높은 전하 저장 용량(14.6 ± 3.4 mC cm−2)과 증가된 전하 전달 저항(10.7 ± 0.5 kΩ)은 PEDOT 매트릭스 내 CAZ의 성공적인 통합을 나타냈습니다. Shewanella oneidensis(44.4 ± 9.0 µg cm−2) 및 Pseudomonas aeruginosa(62.2 ± 2.8 µg cm−2) 존재 하의 세균 유도 방출과 전기 유도 방출(49.5 ± 5.9 µg cm−2)에 비해 CAZ의 수동적 방출(1.2 ± 0.1 µg cm−2)은 미미했습니다.
분광전기화학 및 임피던스 데이터는 PEDOT의 산화환원 상태가 세균 종에 따라 조절됨을 보여주었습니다. PEDOT@CAZ 코팅은 S. oneidensis와 P. aeruginosa의 생존율을 각각 13%와 20%로 제한했습니다.
이러한 결과는 PEDOT@CAZ가 세균 활성에 반응하여 항생제를 방출하는 지능형 항균 표면으로 기능함을 시사하며, 의료기기 관련 감염 제어에 새로운 전략을 제시합니다.
섹션 미리보기
연구 배경
의료기기 관련 생물막은 만성 감염, 항생제 내성, 기기 고장의 주요 원인입니다. 현재 항균 코팅은 지속적인 세균 군집화에 대한 활성이 제한적이라는 문제가 있습니다.
핵심 발견
PEDOT@CAZ 코팅은 세균의 전기활성에 반응하여 항생제를 방출하는 지능형 항균 표면으로 작용했습니다. 이는 세균 활성에 따라 항생제 방출을 조절하는 새로운 감염 제어 전략을 제시합니다.
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