Actividad antimicrobiana del óxido metálico Ti-6Al-4V que libera óxido nítrico
Autores: Reger, Nina A.; Meng, Wilson S.; Gawalt, Ellen S.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2017
Acceso abierto
Artículo científico
2017
Actividad antimicrobiana del óxido metálico Ti-6Al-4V que libera óxido nítrico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Titanio
Aleación
Implante
óxido nítrico
Antibiótico
Superficie
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Los materiales de titanio y aleaciones de titanio se utilizan comúnmente en reemplazos articulares, debido a la alta resistencia de los materiales. Los microorganismos patógenos pueden adherirse fácilmente a la superficie del implante metálico, lo que aumenta el potencial de fallo del implante. La superficie de un material de implante de óxido metálico de titanio-aluminio-vanadio (Ti-6Al-4V) fue funcionalizada para liberar una pequeña molécula antibacteriana, óxido nítrico. La -nitroso-penicilamina, un donante de óxido nítrico -nitrosotiólico, fue inmovilizada covalentemente en la superficie del óxido metálico utilizando monocapas autoensambladas. Se utilizó espectroscopia infrarroja para confirmar la unión del donante -nitrosotiólico a la superficie de Ti-Al-4V. La unión de -nitroso-penicilamina resultó en una liberación de óxido nítrico (NO) de 89.6 +/- 4.8 nmol/cm en condiciones fisiológicas. Esta baja concentración de óxido nítrico redujo el crecimiento en un 41.5 +/- 1.2% y un 25.3 +/- 0.6%, respectivamente. La combinación del Ti-6Al-4V que libera -nitrosotiólico con tetraciclina, un antibiótico comúnmente recetado, aumentó la efectividad del antibiótico en un 35.4 +/- 1.3%, lo que permite utilizar dosis más bajas de antibióticos. No se observó un efecto sinérgico de la ampicilina con Ti-6Al-4V modificado con -nitroso-penicilamina. La superficie funcionalizada de Ti-6Al-4V no fue citotóxica para fibroblastos de ratón.
Descripción
Los materiales de titanio y aleaciones de titanio se utilizan comúnmente en reemplazos articulares, debido a la alta resistencia de los materiales. Los microorganismos patógenos pueden adherirse fácilmente a la superficie del implante metálico, lo que aumenta el potencial de fallo del implante. La superficie de un material de implante de óxido metálico de titanio-aluminio-vanadio (Ti-6Al-4V) fue funcionalizada para liberar una pequeña molécula antibacteriana, óxido nítrico. La -nitroso-penicilamina, un donante de óxido nítrico -nitrosotiólico, fue inmovilizada covalentemente en la superficie del óxido metálico utilizando monocapas autoensambladas. Se utilizó espectroscopia infrarroja para confirmar la unión del donante -nitrosotiólico a la superficie de Ti-Al-4V. La unión de -nitroso-penicilamina resultó en una liberación de óxido nítrico (NO) de 89.6 +/- 4.8 nmol/cm en condiciones fisiológicas. Esta baja concentración de óxido nítrico redujo el crecimiento en un 41.5 +/- 1.2% y un 25.3 +/- 0.6%, respectivamente. La combinación del Ti-6Al-4V que libera -nitrosotiólico con tetraciclina, un antibiótico comúnmente recetado, aumentó la efectividad del antibiótico en un 35.4 +/- 1.3%, lo que permite utilizar dosis más bajas de antibióticos. No se observó un efecto sinérgico de la ampicilina con Ti-6Al-4V modificado con -nitroso-penicilamina. La superficie funcionalizada de Ti-6Al-4V no fue citotóxica para fibroblastos de ratón.