Особенности формирования бактериальных биопленок на керамике различного состава, используемой для ортопедического эндопротезирования

Аннотация:

Цель: оценка интенсивности и особенностей образования бактериальных биопленок, формируемых неферментирующими грамотрицательными бактериями Pseudomonas aeruginosa и Acinetobacter baumannii на керамических образцах биокомпозитного состава на основе волластонита и диоксида циркония, в том числе модифицированных добавкой биоактивной фазы гидроксиапатита (ГАП). Материалы и методы: исследование биопленок, сформированных на образцах биокерамики, изготовленных оригинальным авторским методом, с помощью растровой электронной микроскопии (РЭМ). Изучаемые образцы: керамика некомпозитная на основе волластонита (СаSiO3); керамика композитная на основе волластонита в составе с ГАП (СаSiO3-ГАП); керамика некомпозитная на основе диоксида циркония Zr2O; керамика на основе диоксида циркония в составе с ГАП 15 масс. % (ZrO2-(15 масс. % ГАП); керамика на основе диоксида циркония в составе с (ZrO2-(50 масс. % ГАП). Биопленки на образцах получали, размещая образцы в питательной среде с Р. aeruginosa и A. baumannii. Культивирование проводили при 37 °C в течение 24 и 48 часов. Определение процента заселенности бактериями поверхности исследуемых образцов производилось методом анализа РЭМ изображений с помощью классификатора на основе локального бинарного паттерна (Local Binary Pattern, LBP). В результате при исследовании выявлена заметная разница в активности формирования и структуре бактериальной биопленки на всех исследуемых образцах. Интенсивность формирования биопленки (процент покрытия поверхности образцов керамики на основе ZrO2), определенная с помощью классификатора на основе LBP, была следующая: керамика ZrO2 без ГАП - 28,13%, ZrO2 + 15 масс. % ГАП - 28,33%, ZrO2 + 50 масс. % ГАП - 88,46%. Установлено, что на всех образцах с добавлением ГАП бактериальные биопленки образуются более активно. Заключение. Наличие ГАП в составе биокерамики повышает интенсивность формирования бактериальных пленок на поверхности образца. В то же время это свидетельствует о более высокой биосовместимости таких материалов. С точки зрения оценки риска возникновения инфекционного процесса при применении биокерамических материалов для замещения дефектов костной ткани наиболее оптимальным вариантом является биокерамика с добавкой не более 15 масс. % ГАП.

Авторы:

Издание: Тихоокеанский медицинский журнал
Год издания: 2023
Объем: 5с.
Дополнительная информация: 2023.-N 1.-С.50-54. Библ. 15 назв.
Просмотров: 13