اثر افزودن اكسيد‌روي بر رفتار آنتي‌باكتريال داربست كامپوزيتي هيدروكسي‌آپاتيت - پلي‌لاكتيك‌كوگلايكوليك‌اسيد براي كاربردهاي مهندسي بافت استخوان

Effect of Zinc Oxide Addition on Antibacterial Behavior of Hydroxyapatite-Poly lactic-co-glycolic acid Scaffold for Bone Tissue Engineering Applications

مقدمه: عفونت پس از عمل جراحي يكي از معضلات كاشت داربست‌هاي استخواني است كه به‌طور معمول با تجويز آنتي‌بيوتيك‌ها درمان مي‌شود. اين درمان به‌علت خون‌رساني ضعيف به بافت استخوان با غلظت‌هاي زياد دارو انجام و به مشكلات كبدي و كليوي منجر مي‌شود. مواد و روش ها: در پژوهش حاضر، اثر افزودن اكسيدروي (ZnO) بر رفتار آنتي‌باكتريال داربست كامپوزيتي هيدروكسي‌آپاتيت - پلي‌لاكتيك‌كوگلايكوليك‌اسيد ارزيابي شد. كامپوزيت توليدي با پراش اشعه ايكس، ميكروسكوپ الكتروني روبشي مجهز به آناليز عنصري و طيف‌سنجي فروسرخ مشخصه‌يابي شد. دو سويه باكتري گرم مثبت استافيلوكوكوس اورئوس (ATTC 25922) و گرم منفي اشريشياكلي (ATTC 25923) براي آزمون آنتي‌باكتريال داربست توليدي استفاده شدند. نتايج: نتايج نشان دادند كه داربست كامپوزيتي هيدروكسي‌آپاتيت - پلي‌لاكتيك‌كوگلايكوليك‌اسيد‌ در محيط‌كشت باكتري‌ها هاله‌ رشدنكردن ايجاد نكرد ولي اصلاح سطح داربست با اكسيدروي باعث ايجاد هاله‌ رشدنكردن 12 و 20 ميلي‌متري به‌ترتيب براي باكتري‌هاي اشريشياكلي و استافيلوكوكوس اورئوس شد. بحث و نتيجه گيري: اين مطالعه نشان داد كه افزودن عامل ضد‌باكتريايي به داربست‌هاي كاربردي در حوزه مهندسي بافت استخوان مي‌تواند راه‌حل مناسبي براي جلوگيري از رشد عفونت در محل كاشت داربست باشد.

Introduction: Infection after the surgery is one of the problems of bone scaffolds implants which is normally treated by systemic administration of antibiotics. But due to the poor blood circulation in bone tissue, large antibiotic doses are needed which lead to further drawbacks to renal and hepatic systems. Materials and methods: In this study, the effect of zinc oxide addition on antibacterial behavior of hydroxyapatite - Poly lactic-co-glycolic acid scaffold was evaluated. The synthesized composite was characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy equipped with elemental analysis and Fourier transform infrared spectra. In order to determine the antibacterial activity of the fabricated scaffold, Staphylococcus aureus (ATTC 25922) and Escherichia coli (ATTC 25923) were used as test microorganisms. Results: The results showed that Hydroxyapatite- Poly lactic-co-glycolic acid scaffold did not make inhibition zone in culture medium but the modification of Hydroxyapatite- Poly lactic-co-glycolic acid scaffold’s surface by zinc oxide particles caused Hydroxyapatite- Poly lactic-co-glycolic acid- zinc oxide scaffold to have antibacterial inhibition zone of 12 and 20 mm for Escherichia coli and Staphylococcus aureus, respectively. Discussion and conclusion: This study revealed that the addition of antibacterial agent to applicable bone tissue engineering scaffolds could be considered as an appropriate way to prevent the growth of infection at the scaffold sites.