전기방사한 PVP/Nano silver 복합체의 항균성에 관한 연구

Abstract

전기 방사법을 이용한 나노 섬유의 제조는 그 활용의 범위가 매우 넓어 다양한 분야에서 이용되고 있다. 특히 IT, BT, NT 등의 기술을 융합화 하여 첨단의 섬유 산업으로 나아가려고 하는 우리나라의 여건으로 볼 때 전기 방사법을 통한 유무기 복합체의 제조는 그 의미가 크다고 하겠다. 본 연구에서는 생체친화성이 높아 의료, 화장품 등의 용도로 폭넓게 쓰이고 있는 폴리바이닐피롤리돈과 다양한 세균에 대한 우수한 항균성 뿐 만 아니라, 항균제에 내성이 있는 세균에 대해서도 문제가 없는 나노 실버를 이용하여 전기 방사 웹을 제조하였다. 이것은 상처 치료용 드레싱, 장 유착 방지막, 인공 피부의 재료 등의 의료용 분야에서 다양하게 이용될 것으로 예상한다. 특히 상처 치료용 드레싱이 요구하는 특성인, 친수화된 환경, 다양한 균에 대한 항균성, 치료제 혼합의 간편성, 사용의 편리성 등에 폴리바이닐피롤리돈/나노 실버 복합체는 두 물질의 기본 성질과 전기방사 웹의 특징이 결합하여 잘 부합될 수 있다. 복합체를 제조하기 위해 먼저 세 종류의 나노 실버 입자를 제조한 후, 폴리바이닐피롤리돈과 에탄올 상에서 섞은 후 전기 방사를 실시하여 성공적으로 웹을 얻을 수 있었다. 나노 입자에 의해 직경이 200 nm 이하인 섬유를 제조할 수 있었다. 또한 웹의 물에 대한 저항성을 증가시키기 위해 광가교제인 DAS를 섞어서 방사한 후, 자외선을 조사하여 광가교를 시켰다. 그 결과 웹의 형태에는 큰 변화를 주지 않고 물에 대한 저항성을 광가교 시간에 따라 조절할 수 있었다. 이렇게 제조된 복합체의 항균 특성을 평가한 결과 황색 포도상구균, 대장균, 폐렴균에 대해 높은 항균성을 가짐을 알 수 있었다. 이러한 실험 결과를 통해 폴리바이닐피롤리돈/나노 실버 복합체 제조시 나노 실버 입자의 크기 및 양의 조절을 통해 전기방사성을 조절할 수 있다는 사실을 알 수 있었다. 광가교를 통해서 물에 대한 저항성을 높일 수 있고, 광가교 시간을 조절하여 전기방사 웹의 분해를 조절하여 적절히 나노 실버 입자를 방출 시킬 수 있었다. 마지막으로 항균 테스트를 통해 이 복합체가 세균에 대해 높은 항균성을 가지고 있다는 것을 도출했다. 이로써 본 물질은 상처 치료용 드레싱 재료가 갖추어야 할 주요한 특성들을 만족하기 때문에 차후 충분히 응용 될 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.; Poly(vinylpyrrolidone)(PVP) and nano silver are promising candidates for biomedical applications because of their biocompatibility and antibacterial efficacy, respectively. In this research, three kinds of NSPs were prepared by the seed mediate growth method and added to electrospinning solutions. PVP/NSPs composites were prepared by electrospinning of 1-15wt% PVP solutions(containing 1-100ppm NSPs) in ethanol. When 10 wt% PVP in ethanol was used, uniform fiber was formed. The electrospinability of PVP/NSPs in ethanol was investigated according to the amount of three kinds of nano silver colloids. The fiber diameter decreased according to the increase of nano silver particles' amount and size. Electrospun PVP/nano-silver composites were photocross-linked to improve the water stability. The antibacterial efficacy of PVP/nano-silver composites was assessed according to AATCC Test Method 147-1998 and KS M 0146. The antibacterial efficacy of PVP/NSPs composites against three kinds of bacteria; Staphylococus aureus, Klebsiela pneumoniae and Escherichia coli was evaluated. Photocross-linked PVP/NSPs composites had the water stability and antibacterial efficacy against three kinds of bacteria. Therefore, these composites could be applied as antimicrobial dressing materials.