ฟิล์มพอลิยูรีเทนที่มีฤทธิ์ต่อต้านแบคทีเรีย

Abstract

บทคัดย่อ

            พอลิยูรีเทนถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในด้านการแพทย์ เนื่องมาจากมีคุณสมบัติสามารถเข้ากับสิ่งมีชีวิตได้และมีสมบัติเชิงกลที่ดี  ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงมุ่งเน้นในการพัฒนาฟิล์มพอลิยูรีเทนให้มีฤทธิ์ต่อต้านจุลินทรีย์โดยการเติมสารต่อต้านจุลินทรีย์ที่เป็นสารประกอบอินทรีย์ในกลุ่มของกรดอินทรีย์และเอสเทอร์ เช่น กรดเบนโซอิค กรดซอบิค เมทิลพาราเบนและสารที่ใช้ในทางการค้า (Ciba Irgaguard^âH6000) ลงในพอลิยูรีเทน และทำการวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีของฟิล์ม  พอลิยูรีเทนด้วยเทคนิคทางสเปกโตรสโคปี (ATR-FTIR) จากนั้นทำการทดสอบฤทธิ์การต่อต้านจุลินทรีย์ด้วยการวัดร้อยละการลดลงของเชื้อจุลินทรีย์โดยใช้เทคนิคการนับโคโลนี (ISO22196) ทั้งนี้จะทำการทดสอบกับเชื้อแบคทีเรีย 2 ชนิด ได้แก่  Escherichia coli และ Staphylococcus aureus ซึ่งเป็นแบคทีเรียแกรมลบและแกรมบวกตามลำดับ จากการทดสอบพบว่าฟิล์มที่ทำการเติมสารต่อต้านจุลินทรีย์ทั้ง 4 ชนิดด้วยความเข้มข้นร้อยละ 10 15 และ 20 โดยน้ำหนักสามารถลดปริมาณเชื้อแบคทีเรียทั้ง 2 ชนิดได้มากกว่าร้อยละ 99 นอกจากนี้ยังทำการศึกษาผลของสารต่อต้านจุลินทรีย์ต่อสมบัติเชิงกลของฟิล์มพอลิยูรีเทนโดยใช้เทคนิค Nanoindentation พบว่าฟิล์มพอลิยูรีเทนที่ทำการเติมกรดเบนโซอิคและเมทิลพาราเบนสามารถเพิ่มความแข็งและมอดูลัสยืดหยุ่นให้กับฟิล์มพอลิยูรีเทนได้และเมื่อทำการทดสอบความชอบน้ำของฟิล์มพอลิยูรีเทนด้วยการวัดมุมสัมผัสของน้ำซึ่งสัมพันธ์กับความสามารถในการยึดติดของจุลินทรีย์ (adhesion) บนผิวฟิล์มพอลิยูรีเทนพบว่าการเติมกรดเบนโซอิคและกรดซอบิคสามารถช่วยเพิ่มความชอบน้ำให้กับฟิล์มพอลิยูรีเทนได้อีกด้วย

Abstract

            Polyurethane (PU) is widely used in medical applications because of its biocompatibility and mechanical properties. In this research, antimicrobial PU films were prepared with four different types of antimicrobial agents, which were benzoic acid, sorbic acid, methylparaben and commercial agent (Ciba Irguguard^âH6000). Chemical compositions of PU films were characterized by ATR-FTIR. The reduction of bacterial numbers using colony count method (ISO 22196) were used to determine antibacterial activities of the PU films. All blended films were tested on two bacterial species namely; Escherichia coli and Staphylococcus aureus, which are Gram negative and Gram positive bacteria, respectively. All blended films of four types of antimicrobial agents in various concentrations (10, 15 and 20%wt) exhibited more than 99% reduction in numbers of both bacterial cells. The effect of antimicrobial agents on mechanical properties of PU films were determined by Nanoindentation. PU films containing benzoic acid and methylparaben exhibited increases in both hardness and elastic modulus. Moreoever, the hydrophilicity, which was associated to bacterial adhesion behavior of PU films, was examined by Goniometer. The hydrophilicity of PU films could be improved by benzoic acid and sorbic acid.