光活化聚乳酸电纺纤维：长效抗菌材料的创新设计与应用

为解决耐药菌株引发的表面污染问题，研究人员开发了基于聚乳酸（PLA）和卤代BOPHY光敏剂（PSs）的电纺复合纤维材料。通过单喷嘴电纺技术制备的PLA/BPBr和PLA/BPI纤维，在45分钟白光照射下对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）的杀灭效率分别达99.977%和99.999%，且具备优异的光稳定性和非浸出性。该研究为医疗环境、食品包装等领域提供了可持续的长效抗菌解决方案。

　　

研究背景与意义
在全球范围内，耐药菌引发的感染已成为公共卫生的重大威胁。以耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）为代表的病原体能在医院织物表面存活数月，传统消毒手段难以应对。光动力灭活（PDI）技术通过光敏剂（PSs）在光照下产生活性氧（ROS）杀灭微生物，但现有材料常面临光敏剂浸出、光漂白等问题。聚乳酸（PLA）作为一种可降解生物材料，与光敏剂的结合潜力尚未充分挖掘。

研究机构与目标
国内研究团队通过电纺技术将卤代BOPHY光敏剂（BPBr和BPI）嵌入PLA纤维，开发兼具光活性和长效性的抗菌材料。相关成果发表于《Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry》。

关键技术方法
采用单喷嘴电纺技术制备PLA/BPBr和PLA/BPI复合纤维；通过扫描电镜和热分析表征材料形貌与稳定性；利用光谱学评估光敏剂性能保留度；以MRSA为模型菌株，测试白光照射下的杀菌效率及材料可重复使用性。

研究结果

1. 材料合成与表征
   电纺纤维直径均匀（约1.5微米），PSs均匀分散且无结晶。热重分析显示材料在200°C内稳定，卤素原子通过重原子效应增强三重态产率。

2. 光物理性能
   PLA基质中BPBr和BPI的荧光量子产率分别为0.42和0.38，单线态氧（¹
   O₂
   ）生成能力保留率达90%以上。加速老化实验证实PSs无浸出。

3. 抗菌效能
   45分钟白光照射后，PLA/BPBr和PLA/BPI对MRSA的杀灭对数分别达3.64 log（99.977%）和5.45 log（99.999%）。连续使用5次后效率仅降低<10%。

结论与展望
该研究首创了非浸出型PLA-BOPHY光活性纤维，其长效抗菌性能为医院织物、食品包装等场景提供了可持续解决方案。未来可通过优化PSs结构进一步提升红光区吸收效率，推动产业化应用。