Solvent-Free Cold Plasma Deposition of PVA–Antibiotic Films: Influence of Process Parameters on Coating Structure and Drug Release

2026

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/polym18151839
Достоверность данных 85 высокая
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

Post-operative infections remain a challenge in implant surgery, leading to prolonged treatment, increased costs, and implant failure. Localized antibiotic-delivery coatings are a promising strategy to reduce infection risk while maintaining biocompatibility. Here, we evaluate cold atmospheric pressure plasma (CAP) spraying as a solvent-free method to deposit polyvinyl alcohol (PVA) layers containing amikacin on stainless steel and to identify plasma parameters that control release and antibacterial activity. A 3 × 3 factorial design varied nozzle distance (15, 20, 25 mm) and speed (10, 15, 20 cm/s). Surface morphology was assessed by optical microscopy, amikacin release quantified by HPLC-HRMS, and antibacterial activity tested against Staphylococcus aureus and Escherichia coli using Kirby–Bauer disc diffusion. Two-way ANOVA with Tukey post hoc tests and nonparametric validation were applied. Cold plasma spraying speed significantly affected drug release, whereas distance and the interaction term were not significant. Lower spraying speeds produced thicker, more porous coatings with greater cumulative release and larger inhibition zones. Drug release profiles were best described by Weibull and first-order models, showing an initial burst followed by sustained release. These findings indicate that CAP spraying enables solvent-free fabrication of antibiotic-loaded PVA coatings with tunable release, and optimizing spraying speed improves coating mass, drug delivery, and antibacterial performance.