세균 산화환원 활성 이용한 스마트 항균 코팅

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.