مقایسه خواص برون تنی، فیزیکی-شیمیایی و ضدباکتریایی شیشه‌های زیست فعال 68s و 58s سنتز شده به روش سل-ژل

هدف اصلی این پژوهش، مقایسه ترکیب شیمیایی شیشه های زیست فعال s58 و s68 و بررسی تاثیر میزان cao بر تشکیل برون تنی هیدروکسی آپاتایت، سمیت و تکثیرسلولی سلول‌های استخوانی mc3t3 همچنین خواص ضدباکتریایی سیستم سه جزئی sio_2caop_2 o_5 سنتز شده به روش سلژل است. به این منظور ابتدا، دو شیشه زیست فعال s58 ( mol%: 60%sio2 – 36%cao – 4%p2o5 ) و s68 (mol%:70%sio_226% cao4% p_2 o_5) با مقدار ثابت p_2 o_5 به روش سلژل تهیه شدند. سپس، تاثیر میزان caoدر ترکیباتشان بر زیست فعالی به صورت برون تنی با غوطه‌ور کردن پودرهای s58 و s68 در محلول شبیه‌سازی شده بدن (sbf) برای دوره‌های زمانی تا 14 روز مورد بررسی قرارگرفت. بررسی ترکیب محلول sbf با آنالیز طیف ‌سنجی پلاسمای جفت ‌شده القایی (icp-aes) اندازه گیری شد. همچنین، طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (ftir)، پراش الکترونx (xrd) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) برای بررسی تشکیل هیدروکسی‌آپاتایت روی سطوح شیشه‌های زیست‌فعال انجام شد. از سوی دیگر، آزمون های رنگ آمیزی سلولی زنده/مرده، زولیم برماید(mtt) و آزمون الکالین فسفاتاژ(alp) به ترتیب به منظور بررسی کیفیت و کمیت زیست پذیری سلول‌ها، تکثیر سلول های mc3t3 در حضور شیشه های زیست فعال s58 ،s68 انجام شد. در نهایت، شیشه‌ زیست‌فعال s58، با تکثیر سلولی و فعالیت (alp) سلول‌های mc3t3 افزایش یافته، زیست فعالی قابل قبول و ضد باکتریایی چشمگیر بالا در برابر باکتری (mrsa)، به عنوان یک ماده زیستی مناسب‌تر نسبت به شیشه زیست فعال s68 به منظور بهبود عملکرد ارائه یونهای درمانی و فاکتورهای رشد برای مهندسی بافت استخوانی معرفی می‌گردد.

Comparison of in vitro physicochemical and antibacterial properties of 68S and 58S bioactive glasses synthesized by solgel method

The major aim of this study was to evaluate the effect of CaO content on in vitro hydroxyapatite formation, MC3T3cells cytotoxicity and proliferation as well as antibacterial efficiency of solgel derived SiO2–CaO–P2O5 ternary system. For this purpose, first two grades of bioactive glass (BG); BG58s (mol%: 60%SiO2–36%CaO–4%P2O5) and BG68s (mol%: 70%SiO2–26%CaO–4%P2O5)) with the fixed P2O5 content were synthesized by solgel method. Second, the effect of CaO content in their composition on in vitro bioactivity was investigated by soaking the BG58s and BG68s powders in simulated body fluid (SBF) for time periods up to 14 days. The evolution of the SBF composition was monitored by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICPAES) analyses. Additionally, Fourier transform infrared (FTIR), Xray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) were performed to characterize formed hydroxyapatite on BG’s surface. On the other hand, Live/dead staining, 3(4,5dimethylthiazol2yl)2,5diphenyltetrazolium bromide (MTT) and alkaline phosphatase (ALP) activity assays were conducted respectively, as qualitatively and quantitatively assess for cell viability, proliferation and differentiations of MC3T3cells in presence of 58s and 68s BGs. Eventually, BG58s with enhanced MC3T3 cells proliferation and ALP activity, acceptable bioactivity and significant high antibacterial effect against MRSA bacteria is suggested as a suitable candidate in comparison to BG68S in order to further functionalizing for delivery of therapeutic ions and growth factors in bone tissue engineering.