پوشش ضد باکتریایی هیدروژل در دستگاه‌های پزشکی سیلیکونی

مرجع پلیمر در بازار ایران (پلیم پارت):

چکیده

پوشش‌های ضد باکتری مؤثر در پزشکی، به‌ویژه برای دستگاه‌های پزشکی اورولوژی مانند کاتترها و استنت‌ها مورد تقاضا هستند. دراین پژوهش، روش تولید پوشش هیدروژل ضد باکتری را بر روی پلی‌دی‌متیل‌سیلوکسان (PDMS، سیلیکون)، دارای سطحی مناسب و محبوب برای مواد پزشکی پیشنهاد می‌شود. فرآیند پوشش شامل مراحل؛ فعال‌سازی سطحیPDMS (معرفی گروه‌های هیدروکسیل)، سیلانیزاسیون (معرفی گروه‌های آمین) و استفاده از هیدروژل کیتوزان/آلژینات با افزودن لیزوزیم به عنوان عامل ضد باکتری به روش لایه به لایه می‌باشد. در این پژوهش اثر غلظت پلی‌یون بر روی جرم پوشش، نسبت تورم و پایداری بررسی شده است. جذب میکروکوکوس لوتئوس، اشرشیاکلی و پروتئوس رتگری روی سطح PDMS با استفاده از میکروسکوپ اسکن لیزری کانفوکال نیز مورد تجزیه‌و‌تحلیل قرار گرفته است. پوشش هیدروژل کیتوزان/آلژینات با لیزوزیم تثبیت شده از سطح PDMS در برابر چسبندگی برای هر سه سویه باکتریایی آزمایش شده محافظت می‌نماید.

نتیجه‌گیری

موضوع این پژوهش سنتز، خصوصیات و مطالعات میکروبیولوژیکی پوشش هیدروژل کیتوزان/آلژینات با لیزوزیم تثبیت‌شده برای دستگاه‌های پزشکی ساخته شده از PDMS می‌باشد. در این روش پیشنهادی فعال‌سازی سطح PDMS، سیلانیزاسیون و آماده‌سازی پوشش با رسوب لایه به لایه پلی‌یون هیدروژل پایدار بر روی سطح ماده به ‌دست می‌آید. افزایش غلظت کیتوزان و آلژینات باعث افزایش میزان پوشش هیدروژل ته نشین شده می‌شود، اما پایداری آن کاهش میابد. بیشترین پایداری پس از انکوباسیون 24 ساعته در PBS (0.71 ± 0.01) برای کمترین غلظت آزمایش شده پلی‌یون‌ها که 5mg/ml می‌باشد، به دست ‌آمده است. سطح اصلاح نشده PDMS کمی نسبت به چسبندگی میکروکوکوس لوتئوس و اشریشیاکلی حساس می‌باشد. با این حال، بسیاری از سلول‌های باکتری پروتئوس رتگری به این سطح چسبیده و پس از 48 ساعت انکوباسیون شروع به تشکیل بیوفیلم نمودند. وجود پوشش هیدروژل باعث کاهش قابل توجه تعداد پروتئوس رتگری در سطح مواد می‌شود. ماهیت به شدت آبدوست هیدروژل احتمالاً باعث ایجاد مشکلاتی در چسبندگی سلول‌های باکتریایی می‌شود. با این حال، پوشش هیدروژل کیتوزان/آلژینات خواص ضد باکتریایی خود را ارائه نمی‌دهد. افزودن 1.0 mg/ml لیزوزیم به محلول کیتوزان تقریباً تمام باکتری‌های داخل ساختار پوشش را برای همه سویه‌های باکتریایی آزمایش شده از جمله: میکروکوکوس لوتئوس، اشریشیاکلی و پروتئوس رتگری را از بین می‌برد. پوشش هیدروژل کیتوزان/آلژینات با لیزوزیم تثبیت شده می‌تواند در جلوگیری از جذب بیوفیلم باکتریایی موثر در نظر گرفته شود. پوشش ارائه شده می‌تواند برای کاتترهای اورولوژی یا استنت‌های ساخته شده از PDMS استفاده شود تا از میکروارگانیسم‌هایی که باعث عفونت می‌شوند محافظت نماید و به دلیل اصطکاک کم، ممکن است ایجاد آسیب‌های ریز مجاری ادراری را که در طول کاتتریزاسیون یا استنت‌گذاری بیمار رخ می‌دهد، محدود نماید.

دانلود فایل: پوشش ضد باکتریایی هیدروژل برای دستگاه‌های پزشکی سیلیکونی

Reference

Kopeć, K., Żuk, M., & Ciach, T. (2021). Hydrogel antibacterial coating for silicone medical devices. Progress on Chemistry and Application of Chitin and its Derivatives, 26, 135-147.

DOI: https://doi.org/10.15259/PCACD.26.012

ترجمه و ویرایش: جواد برزوئی