Fortgeschrittene Techniken in Biologie und Medizin
Offener Zugang

Abstrakt

Einblicke in funktionelle Erythromycin/Antioxidantien enthaltende Chitosan-Hydrogele als potenzielle bioaktive Restaurationsmaterialien: Struktur, Funktion und antimikrobielle Aktivität

Perchyonok VT, Zhang S, Basson N, Grobler S,

In der Literatur sind umfangreiche Daten über die Rolle von reaktiven Sauerstoff-Opfern (ROS) und Antioxidantien bei Erkrankungen wie Entzündungen und chronischen immunvermittelten Krankheiten wie rheumatoider Arthritis verfügbar. Es liegen jedoch bemerkenswert wenige Informationen über Parodontalerkrankungen vor, die viele der pathologischen Merkmale anderer chronischer Entzündungskrankheiten aufweisen. Das Parodontalgewebe bietet auch ein ideales Medium, um die Mechanismen von durch ROS vermittelten Gewebeschäden und der antioxidativen Abwehr als Reaktion auf bakterielle Kolonisierung durch die nichtinvasive Sammlung von GCF zu untersuchen. Bioadhäsive Polymere scheinen besonders attraktiv für die Entwicklung alternativer ätzfreier Dentinbindungssysteme zu sein, mit dem zusätzlichen Vorteil zusätzlicher therapeutischer Verabreichungssysteme zur Verbesserung der intradentalen Verabreichung von therapeutischen und prophylaktischen Mitteln, falls erforderlich. Chitosan, ein biologisch sicheres Biopolymer, wurde als bioadhäsives Polymer vorgeschlagen und ist für uns aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften und Flexibilität in einem breiten Spektrum oraler Anwendungen, über die andere und wir kürzlich berichtet haben, von anhaltendem Interesse. Die Ziele dieser Studie bestehen in der Bewertung neuartiger funktionaler Arzneimittelverabreichungssysteme auf Chitosanbasis, die erfolgreich in „bioaktive Füllmaterialien mit doppelter Wirkung“ integriert werden können, die gängige Antibiotika wie Erythromycin, Krillöl, Aloe und Aspirin als häufig verwendete Antioxidantien enthalten.

Methoden: Die neuen Hydrogele werden im Hinblick auf ihre antioxidative Kapazität und Wirkstofffreisetzungskapazität von Tetracyclin sowie Erythromycin aus dem Designer-Wirkstoffabgabesystem untersucht. Außerdem werden die SEM-Bildgebung zur Charakterisierung der Oberflächen und reaktiven Eigenschaften neuer Materialien mit antimikrobiellem Potenzial sowie die Verwendung der
neu entwickelten Materialien als wirksame adhäsive Restaurationsmaterialien genutzt.

Ergebnisse: Designer-Chitosan-Antioxidans-Hydrogele zeigten eine kontinuierliche Freisetzung von Erythromycin bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der antibiotischen Wirkung gegen die getesteten Bakterien für mindestens 24 Stunden. Die erhöhte antioxidative Kapazität des Designermaterials, die signifikante antimikrobielle Kapazität sowie die adhäsive Dentinbindungsstärke machen die
Chitosan-haltigen Restaurationsmaterialien zu geeigneten und potenziell vorteilhaften Materialien für restaurative und
parodontale Anwendungen in vitro. Die Zugabe von Antioxidantien zum funktionalisierten Restaurationsmaterial wirkt als
alternativer Abwehrmechanismus gegen freie Radikale und erhöht daher die Scherbindungsstärke der Zähne, indem der
Überschuss an freien Radikalen kontrolliert wird, der während üblicher Restaurationsverfahren entsteht. Zur
Bestätigung dieser Hypothese sind weitere Untersuchungen erforderlich.