キトサンベースの生物活性ガラスガーゼ。微細構造特性、生体外での生物活性、および生物学的試験

Chitosan-Based Bioactive Glass Gauze: Microstructural Properties, In Vitro Bioactivity, and Biological Tests.

• Rachele Sergi
• Devis Bellucci
• Roberta Salvatori
• Valeria Cannillo

抄録

受動的な市販のガーゼにキトサン懸濁液を含浸させることで、対話型の創傷被覆材を作製した。治癒、細胞接着および増殖をさらに改善するために、キトサン懸濁液に(i)45S5、(ii)SrおよびMgを含む生物活性ガラス、(iii)Znを含む生物活性ガラスを添加して、キトサン/生物活性ガラス創傷被覆材を作製した。SEMおよびFTIR分析の結果、生理活性ガラス粒子の取り込みに関しては良好な結果が得られた。キトサンベースの生理活性ガラス創傷被覆材を模擬体液（SBF）に浸すことにより、生物活性を調査した。NIH 3T3（マウス胚性線維芽細胞）を用いて、中性赤（NR）取り込みおよびMTTアッセイにより、細胞の生存性、増殖および形態を調査した。さらに、NIH 3T3を用いたスクラッチテストにより創傷治癒率を評価した。その結果、生物活性ガラス粒子は、純粋なキトサンと比較して、細胞の接着や増殖、創傷治癒を促進することが示された。したがって、キトサンベースの生物活性ガラス創傷被覆材は、有機マトリックスの特性と生物活性ガラスの特異的な生物学的特性を組み合わせて、治癒デバイスに適したキトサン複合体を実現している。

Passive commercial gauzes were turned into interactive wound dressings by impregnating them with a chitosan suspension. To further improve healing, and cell adhesion and proliferation, chitosan/bioactive glass wound dressings were produced with the addition of (i) 45S5, (ii) a Sr- and Mg-containing bioactive glass, and (iii) a Zn-containing bioactive glass to the chitosan suspension. SEM and FTIR analyses evidenced positive results in terms of incorporation of bioactive glass particles. Bioactivity was investigated by soaking chitosan-based bioactive glass wound dressings in simulated body fluid (SBF). Cell viability, proliferation, and morphology were investigated using NIH 3T3 (mouse embryonic fibroblast) cells by neutral red (NR) uptake and MTT assays. Furthermore, the wound-healing rate was evaluated by means of the scratch test, using NIH 3T3. The results showed that bioactive glass particles enhance cell adhesion and proliferation, and wound healing compared to pure chitosan. Therefore, chitosan-based bioactive glass wound dressings combine the properties of the organic matrix with the specific biological characteristics of bioactive glasses to achieve chitosan composites suitable for healing devices.