سنتز، ازریابی خواص ساختاری و آنتی باکتریال پودر هیدروکسی آپاتیت حاوی یون‌های نقره و فلوراید جهت کاربرد در پوشش دهی اکسترنال فیکساتورهای ارتوپدی از جنس فولاد L 316 به روش غوطه‌وری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه ارتوپدی، دانشکده پزشکی مرکز تحقیقات ارتوپدی بیمارستان قائم (عج)، دانشگاه علوم پزشکی مشهد، مشهد، ایران.

چکیده

استفاده از اکسترنال فیکساتور (پین) در جراحی‌های ارتوپدی موارد استفاده‌ی زیادی در زمینه-ی تروما دارد. ابجاد عفونت ناشی از کاربرد ایمپلنت‌ها، به دلیل شل شدن پین فرو رفته در استخوان به دلیل تشکیل بیوفیلم ناشی از حضور باکتری‌ها برروی پین موفقیت کاربرد بالینی ایمپلنت‌ها را به شدت تحت تاثیر قرار داده است. یکی از روش‌های موثر در کاهش این عفونت، پوشش‌دهی سطح پین‌ها با مواد آنتی‌باکتریال است. بر این اساس در مطالعه پیش‌رو، سنتز پودر هیدروکسی آپاتیت حاوی یون‌های نقره و فلوراید (Ag-FHA) به روش سل‌ژل مورد بررسی قرار گرفت و خواص ساختاری و میکروبی آن ارزیابی گردید. تصاویر به دست آمده از میکروسکوپ الکترونی تاییدکننده سایز نانو در ذرات پودر Ag-FHA می‌باشد. بر اساس نتایج تست Mapping پراکندگی همگن ذرات در پودر سنتز شده بخوبی انجام گرفته است و نتایج تست FTIR نشان می‌دهد هیچ‌گونه گروه عاملی ناخواسته یا ناخالصی در ساختار آپاتیت-های سنتز شده وجود ندارد. آنالیز XRD نشان می‌دهد در دمای حدودی 300 تا 350 درجه سانتی‌گراد تبدیل فاز آمورف به فاز کریستالی در ساختار HAاتفاق افتاده است و در دمای حدود 500 درجه سانتی‌گراد تشکیل فاز HA مشاده می‌گردد که در دمای حدود 600 افزایش یافته و تکمیل شده است. تست آنتی‌باکتریال پودر سنتز شده (حداقل غلظت مهارکندگی باکتری (MIC) و حداقل غلظت باکتری کشی ((MBC) در برابر میکروارگانیسم‌های استافیلوکوکوس اورئوس و اشریشیاکلی به‌عنوان باکتری‌های رایج در عفونت‌های بعد از جراجی‌های ارتوپدی، مورد بررسی قرار گرفت. نتایح نشان داد پودرهای حاوی Ag 0.2-FHAمی‌توانند بصورت مطلوبی در برابر رشد هر دو گونه باکتری مقاومت کنند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Synthesis, characterization and evaluation of antibacterial properties of silver- fluoride hydroxyapatite powder on coating of 316L steel external fixator by sol gel method

نویسندگان [English]

  • nafiseh jirofti
  • Ali Moradi
  • Farshid Bagheri
  • Mohammad Hosein Ebrahimzadeh
Department of Orthopedics, Ghaem Hospital, Mashhad University of Medical Science, P. O. Box 91388-13944, Mashhad, Iran
چکیده [English]

The external fixators (pins) have many applications in orthopedic surgeries in the field of trauma. The success of clinical applications of external fixators has decreased due to their infection after orthopedic surgery. Meanwhile, the loosening of the pin embedded in the bone occurs due to the presence of bacteria and the formation of biofilm on the pin, and this infection will progress to the joint surface of the bone and the pin. Among the different techniques to improve the bone-pin interface in external fixation, coating the pins with antibacterial materials proved to be the most effective. Accordingly, the present study has focused on synthesis by sol gel method, structural, and antibacterial evaluations of Ag-FHA structure. The FESEM images and Mapping analysis confirmed the nano-scale size and homogeneous dispersion of particles in the Ag-FHA structure, respectively. In addition, the FTIR results indicated the hydroxyapatite formation in obtained structure. The XRD analysis has shown that the conversion of the amorphous phase to the crystalline phase occurred in all structures at a temperature of about 300 to 350 ° C , and the formation of the HA phase is increased and completed at 600 ° C. The antibacterial study was done by minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) determination. The obtained results showed that the Ag 0.2-FHA could significantly inhibit the growth of Staphylococcus aureus and Escherichia coli.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Staphylococcus aureus
  • Hydroxyapatite
  • Escherichia coli
  • External fixator
  • Silver