ساخت و ارزیابی خواص ساختاری، مکانیکی و بیولوژیکی گویچه‌های کیتوزان-هیدروکسی آپاتیت-ژلاتین حاوی وانکومایسین جهت درمان موضعی استئومیلیت استخوانی

 سابقه و هدف: دارورسانی موضعی آنتی‌بیوتیک‌ها روش جایگزین در درمان عفونت‌های استخوانی مطرح شده است. در حال حاضر زیست مواد متعددی برای دارورسانی موضعی مورد استفاده قرار گرفته است. هدف از مطالعه حاضر، تهیه و بررسی خصوصیات گویچه‌های کیتوزان(cs) و کیتوزان-هیدروکسی آپاتیت- ژلاتین حاوی وانکومایسین ((cs/g/ha/vcm در درمان استئومیلیت بود.مواد و روش‌ها: گویچه‌ها با روش ایجاد اتصال متقاطع به واسطه ژل شدن یونوتروپیک تهیه شدند. خواص ساختاری و مکانیکی آن‌ها مورد بررسی قرار گرفت. میزان بارگیری وانکومایسین، پروفایل آزادسازی وانکومایسین از گویچه‌های حاوی دارو و فعالیت آنتی‌باکتریال و میزان سمیت در ساختارهای تولیدی ارزیابی شد.یافته‌ها: لیوفیلیزه کردن گویچه‌ها در بیش‌تر موارد سبب کاهش در مساحت، محیط گویچه‌ها شده است و گویچه cs/g/ha/vcm مساحت (mm24/5) و کرویت (µm180) کم‌تری نسبت به بقیه گویچه‌ها داشت. تصاویر sem تاییدکننده مورفولوژی مناسب و تخلخل قابل قبول در گویچه‌های cs/g/ha و cs/g بود. افزودن وانکومایسین به گویچه‌ها، باعث ایجاد حالت شکننده در آن‌ها شد که این تغییرات در گویچه cs/g/ha/vcm کم‌تر بود. همچنین در روز 14مطالعه، میزان رهش دارو در گویچه cs/g/ha/vcm 58 درصد بود. نتایج تست مکانیکی نشان داد که افزودن وانکومایسین به گویچه cs/vcm (mpa1/55) و cs/g/vcm (mpa10/46) سبب کاهش استحکام مکانیکی آن‌ها و افزودن این دارو به گویچه cs/g/ha/vcm سبب افزایش استحکام مکانیکی (mpa83/21) شد. عدم سمیت تست سمیت گویچه‌ها پس از لیوفیلیزه شدن در برابر سلول‌های nih 3t3 تایید شد. نتایج تست میکروبی در برابر باکتری گرم مثبت استافیلوکوکوس اورئوس نشان داد که گویچه‌های کیتوزان حاوی دارو (cs/vcm، cs/g/vcm، cs/g/ha/vcm) به شکل معناداری نسبت به کنترل مثبت(وانکومایسین 5 درصد) افزایش در مساحت هاله عدم رشد داشتند(0/001

fabrication and structural, mechanical, and biological characterization of vancomycin-loaded chitosan-hydroxyapatite-gelatin beads for local treatment of osteomyelitis

 background and purpose: topical antibiotic medication is an alternative method in treatment of local infections, especially osteomyelitis. currently several biomaterials are used for this purpose. the present study focused on the fabrication and characterization of chitosan and vancomycin (vcm)-loaded chitosan (cs)-hydroxyapatite (ha)-gelatin (g) bead in treatment of osteomyelitis.materials and methods: cs/g/ha/vcm scaffold was prepared by cross-linking using ionotropic gelling. the morphological and mechanical properties, loading efficiency and antibacterial properties were investigated and toxicity assay of fabricated structure was also analyzed.results: the lyophilization reduced the area, environment, and sphericity of beads. cs/g/ha/vcm structure showed smaller area (4.5 mm2) and perimeter (180 µm) compared to other structures. suitable morphology and porosity in fabricated beads were confirmed by sem images in cs/g/ha and cs/g structures. reduction of strength was observed after adding vcm into fabricated structure, but this happened less in cs/g/ha/vcm structure. release on day 14 was 58% for cs/g/ha/vcm structure. addingvcm into cs/vcm (1.88 mpa) and cs/g/vcm (10.46 mpa) structures decreased the mechanical strength while it increased the mechanical strength in cs/g/ha/vcm (83.21 mpa) structure. no toxic activity of fabricated structures was seen against nih 3t3 cells. the results of the antimicrobial activity against staphylococcus aureus showed that chitosan beads containing vcm (cs/vcm, cs/g/vcm, cs/g/ha/vcm) could significantly inhibit the growth of s. aureus compared to the positive control (vcm 5%)(p<0.001).onclusion: according to current study, the cs/g/ha/vcm structure can be introduced as a promising candidate in treatment of osteomyelitis.