بررسی خواص ساختاری و بیولوژیکی داربست کامپوزیتی نانو هیدروکسی آپاتیت پوشش داده شده با PLGA حاوی نانو اکسید مس داپ شده با نقره

محورهای موضوعی : نانو شیمی و الکتروشیمی

حسین عباس تبتر آهنگر ¹ (گروه شیمی، دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف آباد)

تاریخ دریافت : 1400/03/14 تاریخ پذیرش : 1400/04/29 تاریخ انتشار : 1400/07/01

کلید واژه: هیدروکسی آپاتیت, بافت استخوان, اکسید مس, آنتی باکتریال,

چکیده مقاله :

مهندسی بافت حوزه ی مطالعاتی است که با استفاده از سلول، داربست و فاکتورهای رشد، چشم انداز بزرگی در تجدید، ترمیم و حفظ عمل بافت استخوان ایجاد نموده است. داربست‌های مورد استفاده در مهندسی بافت باید علاوه بر عملکرد مناسب، متخلخل، زیست سازگار و زیست تخریب پذیر باشند. در این پژوهش از هیدروکسی آپاتیت حاصل از عملیات شیمیایی و پیرولیز (در دمای 1200 درجه سلسیوس) استخوان ران گوساله ی تازه استفاده شد. ماتریس غیر آلی با ساختار درهم تنیده، منفذدار و هیدروفیلیک تشکیل گردید که بسیار شبیه به استخوان اسفنجی در انسان است. به منظور افزایش استحکام مکانیکی و بهبود خواص بیولوژیکی، داربست‌های هیدروکسی آپاتیت تهیه شده با پلی لاکتیک کوگلایکولیک اسید (75:25) و نانو ذرات اکسید مس داپ شده با نقره ی 5 و 10 درصد، پوشش دهی شد. داربست‌های تهیه شده توسط پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، طیف آنالیز نقطه ای (EDS) و طیف سنجی مادون قرمز (FT-IR) مشخصه یابی شدند. در نهایت داربست‌های پوشش داده شده، در محیط کشت باکتریهای گرم مثبت (استافیلوکوک اورئوس) و گرم منفی (اشرشیاکلی) قرار داده شدند که باعث مهار رشد باکتریها شدند. داربست هیدروکسی آپاتیت پوشش داده شده با PLGA و اکسید مس داپ شده با نقره 10% بیشترین تاثیر آنتی باکتریایی را بر مهار رشد باکتری استافیلوکوک اورئوس نسبت به باکتری اشرشیاکلی داشت.

چکیده انگلیسی:

Introduction:
In bone tissue engineering, bone infections due to trauma, congenital malformations, bone tumors, and accidental crushing can be repaired to restore damaged tissue and restore normal function of lost or damaged tissue. Therefore, the use of antibacterial coatings in porous scaffold for use in implants has been developed in recent years. Hydroxyapatite with suitable biological properties can be one of the suitable materials for making porous bodies.
Material and method:
In this paper, the effect of Ag doped CuO nanoparticles on antibacterial behavior of hydroxyapatite- Poly lactic-co-glycolic acid scaffold was studied. The synthesized composite was characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy and Fourier transform infrared spectra. A gram-positive and a gram-negative bacteria are used to assess the disk's antibacterial activity and the disk exhibits acceptable activity against both of them
Results:
The obtained results showed that Poly lactic-co-glycolic acid-Hydroxyapatite scaffold did not make inhibition zone in culture medium but the modification of Hydroxyapatite- Poly lactic-co-glycolic acid scaffold’s surface by Ag doped CuO led to the higher antibacterial inhibition zone of 19 and 29 mm for Escherichia coli and Staphylococcus aureus, respectively.
Discussion and conclusion:
The highest antibacterial properties were observed by scaffolds modified with Ag doped CuO. These modified scaffolds have good potential for use in bone tissue engineering, including anti-infective applications.