تهیه و ارزیابی نانوکمپوزیت¬های فیبری هیدروکسی آپاتیت-ژلاتین-کورکومین و تعیین میزان اثرات ضد میکروبی آنها علیه باکتری¬های اشرشیاکلای، استافیلوکوک اورئوس و استرپتوکوک موتانس

Abstract

مقدمه: کمپوزیت¬ها را می¬توان در انواع کاربردهای دندانپزشکی به کار برد. اخیرا نانوکمپوزیت¬ها جایگاه ویژه¬ای در دندانپزشکی یافته¬اند. آنها را میتوان به عنوان مواد پرکننده، مواد ترمیمی و مواد مهندسی بافت و یا سیستم های دارورسان (کمپوزیت¬های حاوی دارو) جهت بیماری¬های دهان و دندان استفاده نمود. نانوکمپوزیت¬های فیبری علاوه بر داشتن تمامی خصوصیات کمپوزیت¬ها، به جهت فیبر بودن دارای نسبت سطح به حجم بالا بوده و بر کاربری آنها افزوده می¬شود. در این کار پژوهشی، به تهیه و ارزیابی نانوکمپوزیت¬های فیبری هیدروکسی آپاتیت -ژلاتین-کورکومین و تعیین میزان اثرات ضد میکروبی آنها علیه باکتری¬های اشرشیاکلای، استافیلوکوک اورئوس و استرپتوکوک موتانس پرداخته¬ایم. مواد و روشها: نانوکمپوزیت¬های فیبری هیدروکسی آپاتیت -ژلاتین-کورکومین به روش الکترواسپینینگ تهیه شدند. سپس نانوکمپوزیت¬های تهیه شده مورد بررسی¬های فیزیکوشیمیایی قرار گرفتند. از روش پراکنش نور جهت تعیین اندازه ذره¬ای، از طیف سنجی مادون قرمز فوریه (Fourier transmission infrared spectroscopy (FTIR))) جهت بررسی پیوندهای احتمالی شکل گرفته و شناسایی گروه¬های عاملی، از پراکنش اشعه ایکس (X-ray difraction) جهت بررسی کریستالیته و از میکروسکوپ الکترونی پویشی (Scanning electron microscopy ((SEM, TESCAN, Warrendale, PA) جهت بررسی مورفولوژی بهره گرفته شد. الگوی رهاسازی کورکومین از ساختار ماتریکس نانوکمپوزیت به کمک دستگاه-های انحلال دارویی (USP apparatus II, paddle stirrer) و اسپکتروفوتومتر UV ارزیابی شد. جهت ارزیابی میکروبی نانوکمپوزیت حاوی کورکومین از روش انتشار دیسک علیه باکتری¬های Streptococcus mutans، Staphylococcus aureus، Escherichia coli استفاده شد و پس از 24 ساعت انکوباسیون در دمای 35 درجه سانتی گراد، پلیت¬ها از نظر قطر هاله عدم رشد در اطراف دیسک¬ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج به صورت میانگین سه بار اندازه¬گیری گزارش شد (میانگین± انحراف معیار). جهت ارزیابی نرمالیته داده¬ها از آزمون شاپیرو ویلک استفاده شد. به منظور مقایسه نتایج میانگین هاله عدم رشد میان باکتری¬ها از آنالیز واریانس یک طرفه استفاده شد. برای تجزیه و تحلیل اطلاعات از نرم افزار گراف پد نسخه 9 استفاده شد. مقدار احتمال کم تر از 05/0 به عنوان معنی داری در نظر گرفته شد. نتایج: نتایج ارزیابی¬های مورفولوژی میکروسکوپ الکترونی نشان داد که نانوفیبرها به صورت یکدست به صورت فیبرهای نانومتری شبکه¬ای روی هم تجمع کرده¬اند. نانوفیبرهای تهیه شده مطابق تصاویر به دست آمده فاقد بید (نقص ساختاری) بودند. الگوی رهاسازی کورکومین از نانوکمپوزیت به صورت یک رهش دو مرحله¬ای بود که 60 درصد آن در دو روز اول و مابقی به صورت آهسته تا روز 14 ام ادامه یافت. هیچ برهمکنش جدیدی در طیف¬های FTIR و XRD مواد مورد مطالعه مشاهده نشد. نتایج ارزیابی¬های میکروبی نشان داد که ترتیب هاله عدم رشد به ترتیب باکتری اشرشیاکلای، استرپتوکوک موتانس و استافیلوکوکوس اورئوس بود. اختلاف مقدار هاله عدم رشد بین باکتری¬ها برای نانوکمپوزیت تهیه شده معنی دار بود (P=0.0086). نتیجه¬گیری: در این پژوهش، نتایج مناسب فیزیکوشیمیایی برای نانوکمپوزیت ژلاتین- هیدروکسی آپاتیت- کورکومین به دست آمد. به نظر می¬رسد که استفاده از این نانوکمپوزیت¬ها در فرمولاسیون بهینه می¬تواند در ساخت انواع داربست¬ها در مهندسی بافت دندانی یا به منظور استفاده در مخلوط مواد پرکننده یا ترمیمی دندانی استفاده شود. همچنین با توجه به نتایج مناسب میکروبی حاصل، در آینده استفاده از مواد گیاهی میتواند جایگزین استفاده از مواد آنتی میکروبیال شیمیایی شود یا به منظور کاهش مقاومت باکتریایی در کنار آن¬ها استفاده شود. در ادامه نیاز است تست¬های فیزیکو مکانیکی روی ماده نانوکمپوزیت تهیه شده صورت بگیرد. همچنین تست¬های سلولی لازم جهت بررسی اثرات نانوذرات هیدروکسی آپاتیت در القای رشد بافت استخوانی یا سایر خصوصیات آن پیشنهاد می¬شود. همچنین میتوان اثرات القای رشد و ترمیم بافتی مربوط به کورکومین را در محیط آزمایشگاهی بر روی سلول¬ها بررسی نمود. در ادامه همچنین نیاز است مطالعات حیوانی و بالینی گسترده در جهت اثبات کارکرد واقعی و بالینی این ماده جدید صورت پذیرد.