In vitro antibacterial screening of chitosan sponges
Küçük Resim Yok
Tarih
2019
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Maltepe Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Introduction: Chitosan possesses biological properties such as hemostasis activity, wound healing and antimicrobial properties. It can be processed into hydrogels, membranes, nanofibersetc. But it is still required developing new effective and safe materials for medical application. The aim of current research was synthesis and structural characterization of chitosan aerogels using green-chemistry technologies and antimicrobial assessment. Materials and methods: Biomaterials were obtained using biocompatible raw material - chitosan with various deacetylation degree (85%, 90% and 95%). The scaffolds were prepared by chemical crosslinking reaction under microwave-assisted conditions. As crosslinking agents L-aspartic and L-glutamic acids were used. Prepared hydrogels were lyophilized and three-dimensional aerogels were obtained in following parameters:95Ch-Asp, 90Ch-Glu, 95Ch-Glu, 95Ch-1Asp:5Glu, 90Ch-1Asp:1Glu, 95Ch-1Asp:1Glu, 95Ch-2Asp:1Glu, 95Ch- 5Asp:1Glu. Biomaterials were characterized over their chemical structure by FT-IR method. Their swelling abilities, porosity and density were determined. In vitro antimicrobial susceptibility (against Staphylococcus Aureus B 918) testing of chitosan sponges was conducted with the timekill kinetic studiesdetermining the colony count at different time-intervals (2, 4, 6 and 24 h) using streak plate technique. Results: FT-IR spectra proved formation of the amide bonds between chitosan and aminoacids. No polymer degradation has occurred. The aerogels were characterized by very low density and porosity above 90%. All of the prepared samples had excellent swelling properties due to the presence of hydrophilic functional groups and their highly porous nature. Bacteriological experiment shown that all sponges prevent bacterial growth (bacteriostatic effect) within 2 hours after incubation with 105 CFU/ml S. aureus. 95Ch-1Asp:1Gluaerogel remain the same effect in 4 and 6 hours. All other formulations lost bacteriostatic effect in 4 hours and bacteria increase up to 108 CFU/ml. Discussion: Microwave-assistedsynthesis can be effective way to obtain low density and high porouschitosan aerogels with bacteriostatic properties against S. aureus.
Giriş: Kitosan hemostaz aktivitesi, yara iyileşmesi ve antimikrobiyal özellikler gibi biyolojik özelliklere sahiptir. Hidrojellere, membranlara, nanofiberlere ve benzeri formlara dönüştürülebilir. Ancak, tıbbi uygulama için yeni, etkili ve güvenli malzemeler geliştirmesi hala gereklidir. Mevcut araştırmanın amacı yeşil kimya teknolojileri ve antimikrobiyal değerlendirme kullanılarak kitosan aerojellerinin sentezi ve yapısal karakterizasyonunun yapılnmasıdır. Materyal ve Metodlar: Biyomalzemeler, çeşitli deasetilasyon derecesine sahip (%85, %90 ve %95) biyouyumlu hammadde - kitosan kullanılarak elde edildi. İskeleler (scaffold), mikrodalga ile desteklenmiş koşullar altında kimyasal çapraz bağlama reaksiyonu ile hazırlandı. Çapraz bağlama maddeleri olarak L-aspartik ve L-glutamik asitler kullanıldı. Hazırlanan hidrojeller liyofilize edildi ve aşağıdaki parametrelerde üç boyutlu aerojeller elde edildi: 95Ch-Asp, 90Ch-Glu, 95Ch- Glu, 95Ch-1Asp: 5Glu, 90Ch-1Asp: 1Glu, 95Ch- 1Asp: 1Glu, 95Ch-2Asp: 1Glu: 1Glu: 1Glu, 95Ch-5Asp: 1 Glu. Biyomalzemelerin kimyasal yapıları FT-IR metodu ile karakterize edildi. Şişme yetenekleri, gözeneklilikleri ve yoğunlukları belirlendi. Kitosan süngerlerinin in vitro antimikrobiyal duyarlılığının test edilmesi (Staphylococcus aureus B 918’e karşı), zamana bağlı kinetik çalışmalarla, streak plate tekniği ile farklı zaman aralıklarında (2, 4, 6 ve 24 s) koloni sayımı ile belirlenmiştir. Sonuçlar: FT-IR spektrumları, kitosan ve aminoasitler arasındaki amid bağlarının oluşumunu kanıtladı. Polimer bozulması meydana gelmedi. Aerojeller, çok düşük yoğunluk ve %90’ın üzerinde gözeneklilik ile karakterize edildi. Hazırlanan örneklerin tümü, hidrofilik fonksiyonel grupların varlığı ve yüksek gözenekli yapıları nedeniyle mükemmel şişme özelliklerine sahipti. Bakteriyolojik deney, tüm süngerlerin 105 CFU / ml S. aureus ile 2 saat inkübasyondan sonra bakteriyel büyümeyi (bakteriyostatik etki) önlediğini gösterdi. 95Ch-1Asp:1Gluaerogel, 4 ve 6 saatte aynı etkide kaldı. Diğer tüm formülasyonlar 4 saat içinde bakteriyostatik etkisini yitirmiş ve bakteriler 108 CFU / ml’ye yükselmiştir. Tartışma: Mikrodalga destekli sentez, S. aureus’a karşı bakteriyostatik özelliklere sahip düşük yoğunluklu ve yüksek gözenekli chitosan aerojellerini elde etmenin etkili bir yolu olabilir
Giriş: Kitosan hemostaz aktivitesi, yara iyileşmesi ve antimikrobiyal özellikler gibi biyolojik özelliklere sahiptir. Hidrojellere, membranlara, nanofiberlere ve benzeri formlara dönüştürülebilir. Ancak, tıbbi uygulama için yeni, etkili ve güvenli malzemeler geliştirmesi hala gereklidir. Mevcut araştırmanın amacı yeşil kimya teknolojileri ve antimikrobiyal değerlendirme kullanılarak kitosan aerojellerinin sentezi ve yapısal karakterizasyonunun yapılnmasıdır. Materyal ve Metodlar: Biyomalzemeler, çeşitli deasetilasyon derecesine sahip (%85, %90 ve %95) biyouyumlu hammadde - kitosan kullanılarak elde edildi. İskeleler (scaffold), mikrodalga ile desteklenmiş koşullar altında kimyasal çapraz bağlama reaksiyonu ile hazırlandı. Çapraz bağlama maddeleri olarak L-aspartik ve L-glutamik asitler kullanıldı. Hazırlanan hidrojeller liyofilize edildi ve aşağıdaki parametrelerde üç boyutlu aerojeller elde edildi: 95Ch-Asp, 90Ch-Glu, 95Ch- Glu, 95Ch-1Asp: 5Glu, 90Ch-1Asp: 1Glu, 95Ch- 1Asp: 1Glu, 95Ch-2Asp: 1Glu: 1Glu: 1Glu, 95Ch-5Asp: 1 Glu. Biyomalzemelerin kimyasal yapıları FT-IR metodu ile karakterize edildi. Şişme yetenekleri, gözeneklilikleri ve yoğunlukları belirlendi. Kitosan süngerlerinin in vitro antimikrobiyal duyarlılığının test edilmesi (Staphylococcus aureus B 918’e karşı), zamana bağlı kinetik çalışmalarla, streak plate tekniği ile farklı zaman aralıklarında (2, 4, 6 ve 24 s) koloni sayımı ile belirlenmiştir. Sonuçlar: FT-IR spektrumları, kitosan ve aminoasitler arasındaki amid bağlarının oluşumunu kanıtladı. Polimer bozulması meydana gelmedi. Aerojeller, çok düşük yoğunluk ve %90’ın üzerinde gözeneklilik ile karakterize edildi. Hazırlanan örneklerin tümü, hidrofilik fonksiyonel grupların varlığı ve yüksek gözenekli yapıları nedeniyle mükemmel şişme özelliklerine sahipti. Bakteriyolojik deney, tüm süngerlerin 105 CFU / ml S. aureus ile 2 saat inkübasyondan sonra bakteriyel büyümeyi (bakteriyostatik etki) önlediğini gösterdi. 95Ch-1Asp:1Gluaerogel, 4 ve 6 saatte aynı etkide kaldı. Diğer tüm formülasyonlar 4 saat içinde bakteriyostatik etkisini yitirmiş ve bakteriler 108 CFU / ml’ye yükselmiştir. Tartışma: Mikrodalga destekli sentez, S. aureus’a karşı bakteriyostatik özelliklere sahip düşük yoğunluklu ve yüksek gözenekli chitosan aerojellerini elde etmenin etkili bir yolu olabilir
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Chitosan, Aerogel, S. Aureus, Microbiology, Kitosan, Aerojel, S. Aureus, Mikrobiyoloji
Kaynak
Maltepe Üniversitesi Uluslararası Öğrenci Kongresi
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Cilt
Sayı
Künye
Savchenko, A., Radwan-Prag?owska, J. ve Janus, L. (2019). In vitro antibacterial screening of chitosan sponges / Kitosan süngerleiın in vitro antibakteriyel taraması. Maltepe Üniversitesi Uluslararası Öğrenci Kongresi. s. 101-102.
