view in publisher's site

Antibacterial alginate/nano-hydroxyapatite composites for bone tissue engineering: Assessment of their bioactivity, biocompatibility, and antibacterial activity

Highlights•Ciprofloxacin-loaded composites based on sodium alginate and hydroxyapatite nanorods•Bioactivity assay in simulated body fluid.•Biocompatibility assay with primary cultures of rat calvaria osteoblast•Release of CIP assessed by the Rigter-Peppas model•Antibacterial capability of composites against three different strainsAbstractBone substitute materials based on bioceramics and polymers have evolved shifting from a passive role where they are merely accepted by the body; to an active role, where they respond to particular environmental conditions or to different types of cues generating suitable integration (osseointegration for this case) inside the host tissue. In this work, two types of composite materials based on a bioceramic (synthetic nano-hydroxyapatite, HA) and a biopolymer (sodium alginate, ALG) have been designed and assessed for promoting the bone regeneration. These materials were loaded with ciprofloxacin (CIP) for obtaining, not only a suitable material for a filling but with antibacterial properties. Therefore, their main features were studied through Fourier transformed-infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM). Ultraviolet–Visible (UV–Vis) spectroscopy was used for obtaining the released concentrations of CIP and Zeta-potential (ζ-potential) was used for characterizing the adsorption of CIP onto nanoparticles. The release profile of this drug has been fit with the Ritger-Peppas model, used for studying the release kinetics of hydrogel-based systems. The bioactivity of these composites was also evaluated after 30 days of incubation in a simulated body fluid solution (SBF). Then, the assessment of antibacterial capability against the three main strains cause osteomyelitis was performed. Finally, the cell viability study and the cellular morphology assay were also carried out. These last assays have shown encouraging results and, gathered with their other properties, such as their bioactivity and antibacterial properties; they could lead to propose these materials as new bone filler antibiotic devices.Graphical abstractDownload : Download high-res image (262KB)Download : Download full-size image

Antibacterial alginate / نانو کامپوزیت hydroxyapatite برای مهندسی بافت استخوان: ارزیابی زیست فعالی، زیست سازگاری، و فعالیت ضدباکتریایی آن‌ها

کاره‌ای مهم: کامپوزیت Ciprofloxacin بر مبنای سدیم alginate و nanorods hydroxyapatite، سنجش bioactivity را در مایع شبیه‌سازی شده بدن شبیه‌سازی می‌کند. سنجش biocompatibility با فرهنگ‌های ابتدایی موش calvaria osteoblast * * of assessed by the Peppas * of against against based on on and have polymers polymers merely the role to to they they passive where they they they they conditions conditions conditions conditions types types types environmental environmental environmental؛؛؛؛ respond respond respond)shifting active role respond cues cues cues cues body body particular particular different integration integration integration integration to to to to generating generating generating generating generating osseointegration osseointegration osseointegration (((). در این کار، دو نوع مواد مرکب براساس a (nano)و یک biopolymer (sodium، HA)و یک biopolymer (سدیم alginate، ALG)برای ترویج بازسازی استخوان طراحی و مورد ارزیابی قرار گرفته‌اند. این مواد با ciprofloxacin (CIP)برای به دست آوردن، نه تنها یک ماده مناسب برای پر کردن، اما با خاصیت ضد میکروبی، بار شدند. بنابراین، ویژگی‌های اصلی آن‌ها از طریق طیف‌سنجی مادون‌قرمز تبدیل فوریه (FT - IR)، پراش اشعه ایکس (XRD)و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM بررسی شد. طیف‌سنجی فرابنفش - vis (UV - vis)برای به دست آوردن غلظت‌های آزاد CIP و پتانسیل زتا ((ζ - vis)برای توصیف جذب نانوذرات بر روی نانوذرات استفاده شد. پروفایل رهایش این دارو با مدل Ritger - Peppas مورد استفاده قرار گرفته‌است که برای مطالعه سینتیک انتشار سیستم‌های مبتنی بر مایع مورد استفاده قرار می‌گیرد. زیست فعالی این کامپوزیت پس از ۳۰ روز انکوباسیون در محلول مایع شبیه‌سازی شده بدن ارزیابی شد (sbf). سپس، ارزیابی قابلیت ضدباکتریایی در برابر سه سویه اصلی رخ داد. در نهایت، مطالعه زیست پذیری سلولی و سنجش مورفولوژی سلولی نیز انجام شدند. این سنجش‌های آخرین نتایج دلگرم‌کننده را نشان دادند و با خواص دیگر، مانند زیست فعالی و خاصیت ضد باکتری شان جمع شدند؛ آن‌ها می‌توانند این مواد را به عنوان آنتی‌بیوتیک new bone (۲۶۲ KB)دانلود کنند: تصویر با اندازه بالا دانلود کنید.

ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.