Hastane Enfeksiyonlarına Karşı İmplant Yüzeylerinden Kontrollü İlaç Salımı

Öz

Özet

 

Hastane enfeksiyonları vücuda yerleştirilen implant malzemelerinin başarısını etkileyen en önemli faktörlerden birisidir. Enfeksiyonlar sonucu hastalar ciddi ağrılara maruz kalabilir, doku ve implant malzemesi arasındaki bağlanma zayıflayabilir, revizyon cerrahisi gerekebilir, hastadan implantın geri alınması söz konusu olabilir. Bu çalışmada enfeksiyonlarının önlenmesinde kullanılabilecek bir polimer/metal (kitosan/titanyum) sistemi üzerinde kontrollü antibiyotik (gentamisin) salım çalışmaları yapılmıştır. İlk olarak antibiyotik yüklü polimerler titanyum yüzeylere tutuklanmış, sonrasında farklı kuruma koşullarına (hava ile kurutma-liyofilizasyon) maruz bırakılmıştır. Liyofilizasyon işlemi uygulanan yüzeylerde porlu yapılar elde edilmiştir. Porlu yapının hem yüzeylerden salımı yapılan antibiyotik miktarı üzerine hem de kemik hücrelerinin yüzeylere tutunması ve çoğalması üzerine olan etkileri incelenmiştir. Sonuç olarak liyofilizasyon işlemi sonrasında oluşan porlu yapıların yüzeylerden antibiyotik salımını arttırdığı görülmüştür. Hücre çoğalması testi (MTS) ise özellikle 5. günde porlu kitosan ile kaplı titanyum yüzeylerinde kemik hücrelerinin düz kitosan kaplı yüzeylere kıyasla çok daha fazla çoğaldığını göstermiştir.

 

 

 

Anahtar Kelimeler

• Titanyum,kitosan; antibiyotik; kontrollü salım; kemik hücresi

References

1. Lorenzetti M., Bernardini G., Luxbacher T., Santucci A., Kobe S., Novak S.,
2. " Surface properties of nanocrystalline TiO2 coatings in relation to the "in vitro plasma protein adsorption" , Biomedical Materials, 10, 2015.
3. Kloczko E., Nikkhah D., Yildirimer L., "Scaffolds for hand tissue
4. engineering: the importance of surface topography ",Journal of Hand Surgery-European Volume, 40, 973-985, 2015.
5. Ferlin K.M., Prendergast M.E., Miller M.L., Kaplan D.S., Fisher J.P.,
6. "Influence of 3D printed porous architecture on mesenchymal stem cell enrichment and differentiation" ,Acta Biomaterialia, 32, 161-169, 2016.
7. Lee J.Y., Choi Y.S., Lee S.J., Chung C.P., Park Y.J., Bioactive Peptide-
8. modified Biomaterials for Bone Regeneration", Current Pharmaceutical Design, 17, 2663-2676, 2011.

9. Omorphos N.P., Kahn L., Kalaskar D.M., "Design of extracellular protein
10. based particles for intra and extra-cellular targeting" ,Colloids and Surfaces B-Biointerfaces, 136, 440-448, 2015.
11. Van Hove R.P., Sierevelt I.N., Van Royen B.J., Nolte P.A., "Titanium-
12. Nitride Coating of Orthopaedic Implants: A Review of the Literature" , Biomed Research International, 2015.
13. Onder S., Calikoglu-Koyuncu A.C., Kazmanli K., Urgen M., Kose G.T., Kok
14. F.N., "Behavior of mammalian cells on magnesium substituted bare and hydroxyapatite deposited (Ti, Mg) N coatings" ,New Biotechnology, 32 747-755, 2015.
15. Lee H.J., Kwon T.Y., Kim K.H., Kang S.S., Choi S.H., Kwon S.T., Cho D.H.,
16. Son J.S., "In Vitro Evaluation of Hydroxyapatite-Coated Titanium Implant with Atmospheric Plasma Treatment",Journal of Nanoscience and Nanotechnology, 15, 5593-5596, 2015.
17. Buddy D.R., Frederick J. S., Jack E.L., Biomaterials Science (Third
18. Edition) ,Elsevier Inc., 2013.
19. Liu Y.S., Yu J., "Oriented immobilization of proteins on solid supports
20. for use in biosensors and biochips: a review", Microchimica Acta, 183, 1-19, 2016.
21. Chung T.W., Chou T.H., Wu K.Y., "Gelatin/PLGA hydrogel films and their
22. delivery of hydrophobic drugs" ,Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, 60, 8-14, 2016.
23. Song K.D., Liu Y.C., Macedo H.M., Jiang L.L., Li C., Mei G.Y., Liu T.Q.,"
24. Fabrication and evaluation of a sustained-release chitosan-based scaffold embedded with PLGA microspheres", Materials Science & Engineering C-Materials for Biological Applications, 33,1506-1513, 2013.
25. Kutlu C., Cakmak A.S., Gumusderelioglu M., "Double-effective chitosan
26. scaffold-PLGA nanoparticle system for brain tumour therapy: in vitro study", Journal of Microencapsulation, 31, 700-707, 2014.
27. Knobben B.A.S., van Horn J.R.,. van der Mei H.C, Busscher H.J.,
28. "Evaluation of measures to decrease intra-operative bacterial contamination in orthopaedic implant surgery", Journal of Hospital Infection, 62, 174-180, 2006.
29. Phuengkham H., Teeranachaideekul V., Chulasiri M., Nasongkla N.,
30. "Preparation and optimization of chlorophene-loaded nanospheres as controlled release antimicrobial delivery systems",Pharmaceutical Development and Technology, 21, 8-13, 2016.
31. Yazici H., O'Neill M.B., Kacar T., Wilson B.R., Oren E.E., Sarikaya M.,
32. Tamerier C., "Engineered Chimeric Peptides as Antimicrobial Surface Coating Agents toward Infection-Free Implants", Acs Applied Materials & Interfaces, 8, 5070-5081, 2016.
33. Pye A.D., Lockhart D.E.A., Dawson M.P., Murray C.A., Smith A.J., "A
34. review of dental implants and infection ", Journal of Hospital Infection, 72, 104-110, 2009.
35. Feng W.C., Geng Z., Li Z.Y., Cui Z.D., Zhu S.L., Liang Y.Q., Liu Y.D., Wang
36. R.F., Yang X.J., "Controlled release behaviour and antibacterial effects of antibiotic-loaded titania nanotubes", Materials Science & Engineering C-Materials for Biological Applications, 62 , 105-112, 2016.
37. Gimeno M., Pinczowski P., Perez M., Giorello A., Martinez M.A.,
38. Santamaria J., Arruebo M., Lujan L., "A controlled antibiotic release system to prevent orthopedic-implant associated infections: An in vitro study ", European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 96, 264-271, 2015.
39. Onder S., Kazmanli K., Kok F.N., "Alteration of PTFE Surface to Increase
40. Its Blood Compatibility", Journal of Biomaterials Science-Polymer Edition, 22, 1443-1457, 2011.
41. Posadowska U., Brzychczy-Wloch M., Pamula E., "Gentamicin loaded
42. PLGA nanoparticles as local drug delivery system for the osteomyelitis treatment ", Acta of Bioengineering and Biomechanics, 17, 41-48, 2015.
43. Gao C.D., Zhuang J.Y., Li P.J., Shuai C.J., Peng S.P., " Preparation of
44. micro/nanometer-sized porous surface structure of calcium phosphate scaffolds and the influence on biocompatibility " ,Journal of Materials Research, 29, 1144-1152, 2014.
45. Önder S., "Surface Modification of Titanium by Using BSA Loaded
46. Chitosan and Chitosan/Gelatin Polymers" ,Journal of Medical and Biological Engineering, 2016-basımda.