La hidroxiapatita dopada con galio muestra actividad antibacteriana sin afectar la actividad metabólica celular
Autores: Mosina, Marika; Siverino, Claudia; Stipniece, Liga; Sceglovs, Artemijs; Vasiljevs, Renats; Moriarty, T. Fintan; Locs, Janis
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
La hidroxiapatita dopada con galio muestra actividad antibacteriana sin afectar la actividad metabólica celular
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales para aplicaciones biomédicas
Palabras clave
Fosfatos de calcio
Hidroxiapatita
Compuestos que contienen galio
Actividad antibacteriana
Biocompatibilidad
Regeneración ósea
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
Los fosfatos de calcio (CaPs) se han utilizado en la regeneración ósea durante décadas. Entre los CaPs descritos, la hidroxiapatita sintética (HAp) tiene una composición química similar a la del hueso natural. Los compuestos que contienen galio se han estudiado desde la década de 1970 para el tratamiento de enfermedades autoinmunes y han mostrado propiedades beneficiosas, como actividad antibacteriana e inhibición de la actividad de los osteoclastos. En este estudio, sintetizamos polvo de hidroxiapatita (HAp) con proporciones de dopaje de Ga de hasta 6.9 +/- 0.5 wt% utilizando el método de precipitación química en húmedo. Los productos obtenidos fueron caracterizados mediante XRD, BET, FTIR e ICP-MS. La liberación de iones de Ga se determinó en los medios de cultivo celular durante hasta 30 días. La actividad antibacteriana se evaluó contra cinco especies bacterianas. La biocompatibilidad de las muestras de GaHAp se determinó en fibroblastos humanos (hTERT-BJ1) a través de pruebas directas e indirectas. La estructura de los productos sintetizados era característica de HAp, como se reveló con XRD y FTIR, aunque la adición de Ga causó una disminución en el tamaño de los cristalitos. El Ga se liberó de la pasta de GaHAp de manera constante, con aproximadamente el 40% liberado en 21 días. El GaHAp con los contenidos más altos de galio, 5.5 +/- 0.1 wt% y 6.9 +/- 0.5 wt%, inhibió el crecimiento de las cinco especies bacterianas, siendo la mayor actividad contra una de ellas. Los ensayos de biocompatibilidad mostraron una viabilidad celular mantenida (~80%) después de siete días de exposición indirecta a GaHAp. Sin embargo, cuando se aplicó GaHAp con un contenido de Ga superior a 3.3 +/- 0.4 wt% directamente sobre las células, se observó una disminución en la actividad metabólica en el séptimo día. En general, estos resultados muestran que el GaHAp con un contenido de Ga por debajo de 3.3 +/- 0.4 wt% tiene propiedades antimicrobianas atractivas, sin afectar la actividad metabólica celular, creando un material que podría utilizarse para la regeneración ósea y la prevención de infecciones.
Descripción
Los fosfatos de calcio (CaPs) se han utilizado en la regeneración ósea durante décadas. Entre los CaPs descritos, la hidroxiapatita sintética (HAp) tiene una composición química similar a la del hueso natural. Los compuestos que contienen galio se han estudiado desde la década de 1970 para el tratamiento de enfermedades autoinmunes y han mostrado propiedades beneficiosas, como actividad antibacteriana e inhibición de la actividad de los osteoclastos. En este estudio, sintetizamos polvo de hidroxiapatita (HAp) con proporciones de dopaje de Ga de hasta 6.9 +/- 0.5 wt% utilizando el método de precipitación química en húmedo. Los productos obtenidos fueron caracterizados mediante XRD, BET, FTIR e ICP-MS. La liberación de iones de Ga se determinó en los medios de cultivo celular durante hasta 30 días. La actividad antibacteriana se evaluó contra cinco especies bacterianas. La biocompatibilidad de las muestras de GaHAp se determinó en fibroblastos humanos (hTERT-BJ1) a través de pruebas directas e indirectas. La estructura de los productos sintetizados era característica de HAp, como se reveló con XRD y FTIR, aunque la adición de Ga causó una disminución en el tamaño de los cristalitos. El Ga se liberó de la pasta de GaHAp de manera constante, con aproximadamente el 40% liberado en 21 días. El GaHAp con los contenidos más altos de galio, 5.5 +/- 0.1 wt% y 6.9 +/- 0.5 wt%, inhibió el crecimiento de las cinco especies bacterianas, siendo la mayor actividad contra una de ellas. Los ensayos de biocompatibilidad mostraron una viabilidad celular mantenida (~80%) después de siete días de exposición indirecta a GaHAp. Sin embargo, cuando se aplicó GaHAp con un contenido de Ga superior a 3.3 +/- 0.4 wt% directamente sobre las células, se observó una disminución en la actividad metabólica en el séptimo día. En general, estos resultados muestran que el GaHAp con un contenido de Ga por debajo de 3.3 +/- 0.4 wt% tiene propiedades antimicrobianas atractivas, sin afectar la actividad metabólica celular, creando un material que podría utilizarse para la regeneración ósea y la prevención de infecciones.