بررسی خواص برون‌تنی و ضدباکتریایی شیشه‌های زیست فعال حاوی مس و منیزیم

نوع مقاله: مقاله کامل پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی مواد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران

2 گروه مهندسی مواد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره)، قزوین، ایران

10.30501/jamt.2020.195763.1041

چکیده

شیشه‌های زیست‌فعال جدید چندمنظوره طراحی‌شده با تمرکز بر روی خواص ضدباکتریایی و زیست‌سازگاری، مناسب برای رگ‌زایی، ترمیم استخوان‌ها و درنهایت کاربردهای بسیار در مهندسی بافت استخوان می‌باشند. در این تحقیق، تاثیر جایگزینی MgO/CaO بر روی تشکیل برون‌تنی نانو هیدروکسی-آپاتایت، پاسخ‌های سلول‌های شبه‌استخوانی و عملکرد ضدباکتریایی شیشه‌های زیست‌فعال مورد بررسی قرار گرفت. ارزیابی‌های ساختاری و مورفولوژی توسط آزمون‌های پراش اشعه X (XRD)، طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز(FTIR) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) انجام شد. بررسی آزمون‌های زولیم برماید (MTT) و آلکالین فسفاتاز(ALP) نشان داد که بیشترین مقادیر تفکیک و تکثیر یون‌های MC3T3-E1 می‌تواند از جایگزینی 5 درصد مولی MgO در شیشه زیست‌فعال بدست بیاید. در آخر، باتوجه به نتایج، شیشه زیست‌فعال BG-5/5 (حاوی 5 درصد مولی از هرکدام MgO و CuO) در میان تمام شیشه‌های زیست-فعال جدید طراحی شده در این تحقیق، به عنوان مورد مناسبی برای مهندسی بافت استخوان باتوجه به خواص ضدباکتریایی، تکثیر سلولی مناسب و فعالیت‌های ALP آن، پیشنهاد می‌شود

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation on in vitro and bactericidal properties of magnesium and copper containing bioactive glasses

نویسندگان [English]

  • Amirhossein Moghanian 1
  • mohammad amin zohour fazeli 2
1 Department of Materials Engineering, Imam Khomeini International University, Qazvin, Iran.
2 Department of Materials Engineering, Imam Khomeini International University, Qazvin, 34149-16818, Iran
چکیده [English]

New multifunctional bioactive glasses (BGs) are designed with a focus on the provision of bactericidal and biological properties desired for angiogenesis, osteogenesis, and ultimately potential applications in bone tissue engineering. Afterwards, the effect of MgO/CaO substitution on the in vitro formation of nano-hydroxyapatite (HA), osteoblast-like cell responses, and bioactive glasses antibacterial performance were studied. The structural and morphological evaluations were performed with X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and scanning electron microscopy (SEM). The determination of 3-(4, 5dimethylthiazol-2-yl)-2, 5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) and alkaline phosphate (ALP) activities proved that the highest values of both differentiation and proliferation of MC3T3-E1 cells can be obtained from a 5 mol% MgO substituted BG. Taken together, the results suggest the equally-substituted BG-5/5 (i.e. the one consists of 5 mol% of both CuO and MgO) as a promising candidate for bone tissue engineering, among all newly designed BGs in this work, owing to its desirable cell proliferation, ALP activity, and bactericidal properties.

کلیدواژه‌ها [English]

  • apatite
  • Bioactivity
  • Biomedical applications
  • sol-gel process

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از تاریخ 10 تیر 1399
  • تاریخ دریافت: 03 مرداد 1398
  • تاریخ بازنگری: 10 تیر 1399
  • تاریخ پذیرش: 10 تیر 1399