مطالعه تشکیل بیوفیلم، خواص ضدباکتریایی و سمیت سلولی داربست نانوالیافی پلی‌کاپرولاکتونی الکتروریسی‌شده

اهداف: در سال‌های اخیر داربست‌های نانوالیافی زمینه پلیمری به‌دلیل اثرات ضدمیکروبی در مهندسی بافت پوست مورد توجه زیادی قرار گرفته‌اند. هدف از این پژوهش تولید و مشخصه‌یابی خواص آنتی‌باکتریال داربست‌های نانوالیافی زمینه پلیمری است.مواد و روش‌ها: در مطالعه تجربی حاضر داربست نانوالیافی پلی‌کاپرولاکتون به روش الکتروریسی ساخته شد. بررسی‌های ریزساختاری و مطالعات چسبندگی باکتریایی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی صورت گرفت. برای انجام آزمون‌های ضدباکتریایی از آزمون‌های میکرودایلوشن و تشکیل بیوفیلم بر سویه‌های استاندارد گرم منفی اشرشیا کلی و سودوموناس آئروژینوزا، گرم مثبت استرپتوکوکوس موتانس و استافیلوکوکوس اورئوس و برای مطالعه سمیت سلولی از آزمون mtt بر سلول‌های سرطانی رده هلا و ht1080 استفاده شد.یافته‌ها: نتایج این پژوهش نشان داد که این داربست نانوالیافی خواص ضدباکتریایی و ضدتشکیل بیوفیلم بر همه سویه‌ها دارد اما در مشاهدات میکروسکوپ الکترونی و آزمون میکرودایلوشن بیشترین اثر بر سویه سودوموناس آئروژینوزا و در غلظت یک‌میلی‌گرم بر میلی‌لیتر عصاره داربست نانوالیافی مشاهده شده، اما در آزمون تشکیل بیوفیلم بیشترین اثر بر سویه استافیلوکوکوس اورئوس و در غلظت 8میکروگرم بر میلی‌لیتر عصاره حاصل شد. همچنین نتایج آزمون‌های سمیت‌سنجی سلولی نیز نشان داد که عصاره داربست‌های سنتزشده روی سلول‌های سرطانی فیبروبلاست انسانی (ht1080) اثرات سمی بیشتری داشته و پس از 48ساعت منجر به کاهشی در حدود 40% تعداد آنها می‌ شود.نتیجه‌گیری: داربست‌های نانوالیافی پلی‌کاپرولاکتون تولیدشده به روش الکتروریسی، بالقوه می‌توانند گزینه امیدبخشی در کاربردهای مهندسی بافت پوست با قابلیت جلوگیری از تشکیل بیوفیلم در محل ترمیم زخم و نیز کاهش تعداد سلول‌های سرطانی باشند.

A Study on Biofilm Formation, Antibacterial Properties and Cell Viability of Poly (ε-Caprolactone)-Based Electrospun Nanofibrous Scaffold

Aims: Recently, polymerbased nanofibrous scaffolds have attracted great attention due to their significant antibacterial properties in the field of dermatological applications. In this study, a polycaprolactonebased nanofibrous scaffold has been fabricated using the electrospinning method. The aim of this study was to evaluate the antibacterial effect of electrospun nanofibrous structures. Materials and Methods: In this experimental study, the structure and bacterial attachment on polymeric nanofibrous scaffolds were studied by Scanning Electron Microscopy (SEM). In addition, antibacterial properties of nanofibrous scaffolds were studied on two gramnegative bacteria of Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa and two grampositive bacteria of Staphylococcus aureus and Streptococcus mutans, using microdilution method and biofilm assay. Moreover, MTT assay was performed on HeLa and human fibrosarcoma cell line (HT1080) cancerous cell lines to evaluate the cell viability.Findings: The results of this study showed that nanofibrous scaffold revealed a significant antimicrobial and antibiofilm formation effect on all of the studied bacterial strains, but in microscopic observations and microdilution assay was observed on Pseudomonas aeruginosa in 1mg/ml of nanofibrous scaffold extract concentration, while the major effect in biofilm assay was observed in 8 micro;g/ml of extract concentration. Moreover, the cell viability studies showed that the most significant effect was shown on HT1080 cell line which has drastically decreased by 40% after 48 hours in comparison with the control.Conclusion: These results show that electrospun nanofibrous PCLbased scaffolds are potentially promising for dermal tissue engineering applications, due to antibiofilm effects and capability of reducing the number of cancerous cells in the wound site.