مطالعۀ خواص زيستي و آنتي باكتريال نمونه هاي تيتانيومي پوشش داده شده با كيتوزان تقويت شده با گرافن اكسايد

Study of Biocompatibility and Antibacterial Properties of Titanium Substrates Coated With Chitosan Reinforced With Graphene Oxide

زمينه و هدف: در اين تحقيق، براي بهبود خواص زيستي و آنتي باكتريال نمونه هاي تيتانيومي، پوشش هايي بر پايه گرافن اكسايد، پلي ساكاريد كيتوسان و كامپوزيت كيتوسان و گرافن اكسايد به صورت مستقل روي نمونه ها داده شده است. مواد و روش كار: ميزان آب دوستي و زبري پوشش ها از طريق زاويه تماس آب و ميكروسكوپ نيروي اتمي و ميكروسكوپ الكتروني ارزيابي و اندازه گيري شد. سپس نمونه ها در معرض سلول هاي استخواني شبه استئوبلاستي و همچنين باكتري استافيلوكوكوس ارئوس قرار داده شد تا تقابل مشترك سطوح پوشش داده شده ارزيابي شود. يافته ها: نتايج نشان داد كه ميزان آب دوستي و زبري سطوح در پوشش هاي كامپوزيتي و كيتوساني به طور چشمگيري بهبود يافته است. چسبندگي و زنده ماني سلول ها بر اين پوشش ها در مقايسه با تيتانيوم بدون پوشش افزايش چشمگيري را نشان مي دهد. همچنين نتايج نشان مي دهد كه تيتانيوم پوشش داده شده با كامپوزيت كيتوسان/گرافن اكسايد از نظر زيستي و مقاومت در برابر رشد باكتريايي مي تواند پوششي مناسب براي نمونه هاي تيتانيومي با قابليت كاشت در جراحي هاي دهان و دندان باشد. نتيجه گيري: با توجه به نتايج حاصل مي توان ادعا كرد كه كامپوزيت كيتوسان/گرافن اكسايد با داشتن زيست سازگاري بالا، آب دوستي مناسب، خواص آنتي باكتريال مطلوب دارد و مي تواند گزينه مناسبي براي پوشش مواد كاشتي كاربردي در جراحي هاي دهان و دندان باشد.

Background and Aims: In this study graphene oxide based coatings are applied on the titanium substrates in order to improve their biocompatibility and antibacterial properties of titanium substrate. Materials and Methods: Chitosan, graphene oxide and their composites separately are coated on the substrates and their hydrophilicity and roughness are measured using contact angle measurement and atomic force microscopy. The coated substrates are then exposed to MG63 osteoblasts and Staphylococcus aureus in order to evaluate the interactions. Results: The results show that titanium samples that are coated with chitosan and composites have better surface hydrophilicity and higher roughness compared to other samples and uncoated titanium. Cell adhesion is also improved on the coated substrates. Regarding the antibacterial property the composite coating show the best results. Conclusions: It is concluded that the titanium substrate which is coated with nanocomposite of graphene oxide and chitosan has higher hydrophilicity and roughness that resulted to enhance biocompatibility and antibacterial property. This may lead to a higher success rate in the application of these substrates in maxillofacial implant surgeries.