Degradación in vitro y actividad antibacteriana fotoactivada de un recubrimiento cargado con microsferas de Hemina-CaP sobre magnesio puro
Autores: Long, Lixin; Song, Yang; Tian, Xiaoyi; Cui, Lanyue; Liu, Chengbao; Li, Shuoqi; Wang, Yu; Zeng, Rongchang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Esterilización fotoactivada
Infecciones asociadas a implantes
Oxidación por micro-arco
Actividad antibacteriana
Comportamiento de corrosión
Citotoxicidad
Licencia
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Consultas: 13
Citaciones: Sin citaciones
La esterilización fotoactivada ha recibido más atención en el tratamiento de infecciones asociadas a implantes debido a sus ventajas de bacteriostasis rápida y efectiva y actividad antibacteriana de amplio espectro. En este trabajo, se preparó un recubrimiento de microsfera de fosfato portador de calcio (Hemin-CaP) inducido por hemina sobre magnesio puro (Mg) mediante procesamiento de oxidación por micro-arco (MAO) y tratamientos de inmersión. La morfología y composición del recubrimiento se caracterizaron mediante microscopía electrónica de barrido, espectrometría de infrarrojo por transformada de Fourier, difractometría de rayos X y espectrometría de fotoelectrones de rayos X. El comportamiento de corrosión se evaluó a través de pruebas electroquímicas y de evolución de hidrógeno. La liberación de iones de Fe en diferentes tiempos de inmersión se midió con un espectrofotómetro de absorción atómica. El rendimiento antibacteriano y la citotoxicidad se evaluaron utilizando el método de placa extendida, el ensayo MTT y el experimento de tinción viva/muerta. Los resultados mostraron que la densidad de corriente de corrosión del recubrimiento MAO/PMTMS@(Hemin-CaP) (4.41 x 10 A·cm) se redujo en dos órdenes de magnitud en comparación con la de Mg puro (3.12 x 10 A·cm). Las eficiencias antibacterianas fotoactivadas de las microsferas de Hemin-CaP y del recubrimiento MAO/PMTMS@(Hemin-CaP) alcanzaron aproximadamente el 99% y el 92%, respectivamente, lo que atribuimos a las propiedades fototérmicas y fotodinámicas de la hemina con un anillo de porfirina. Además, basado en la liberación de iones de Fe, la viabilidad de los pre-osteoblastos MC3T3-E1 alcanzó hasta el 125% después de un cultivo de 72 h, lo que indica un efecto positivo del recubrimiento en la promoción del crecimiento celular. Por lo tanto, este novedoso recubrimiento compuesto tiene una aplicación prometedora como implantes óseos.
Descripción
La esterilización fotoactivada ha recibido más atención en el tratamiento de infecciones asociadas a implantes debido a sus ventajas de bacteriostasis rápida y efectiva y actividad antibacteriana de amplio espectro. En este trabajo, se preparó un recubrimiento de microsfera de fosfato portador de calcio (Hemin-CaP) inducido por hemina sobre magnesio puro (Mg) mediante procesamiento de oxidación por micro-arco (MAO) y tratamientos de inmersión. La morfología y composición del recubrimiento se caracterizaron mediante microscopía electrónica de barrido, espectrometría de infrarrojo por transformada de Fourier, difractometría de rayos X y espectrometría de fotoelectrones de rayos X. El comportamiento de corrosión se evaluó a través de pruebas electroquímicas y de evolución de hidrógeno. La liberación de iones de Fe en diferentes tiempos de inmersión se midió con un espectrofotómetro de absorción atómica. El rendimiento antibacteriano y la citotoxicidad se evaluaron utilizando el método de placa extendida, el ensayo MTT y el experimento de tinción viva/muerta. Los resultados mostraron que la densidad de corriente de corrosión del recubrimiento MAO/PMTMS@(Hemin-CaP) (4.41 x 10 A·cm) se redujo en dos órdenes de magnitud en comparación con la de Mg puro (3.12 x 10 A·cm). Las eficiencias antibacterianas fotoactivadas de las microsferas de Hemin-CaP y del recubrimiento MAO/PMTMS@(Hemin-CaP) alcanzaron aproximadamente el 99% y el 92%, respectivamente, lo que atribuimos a las propiedades fototérmicas y fotodinámicas de la hemina con un anillo de porfirina. Además, basado en la liberación de iones de Fe, la viabilidad de los pre-osteoblastos MC3T3-E1 alcanzó hasta el 125% después de un cultivo de 72 h, lo que indica un efecto positivo del recubrimiento en la promoción del crecimiento celular. Por lo tanto, este novedoso recubrimiento compuesto tiene una aplicación prometedora como implantes óseos.