RO132576B1 - Polymeric composites for producing urinary drainage tube with antimicrobial properties and process for preparing the same - Google Patents

Polymeric composites for producing urinary drainage tube with antimicrobial properties and process for preparing the same Download PDF

Info

Publication number
RO132576B1
RO132576B1 RO201600876A RO201600876A RO132576B1 RO 132576 B1 RO132576 B1 RO 132576B1 RO 201600876 A RO201600876 A RO 201600876A RO 201600876 A RO201600876 A RO 201600876A RO 132576 B1 RO132576 B1 RO 132576B1
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
weight
polymeric
silver nanoparticles
silver
antimicrobial
Prior art date
Application number
RO201600876A
Other languages
Romanian (ro)
Other versions
RO132576A2 (en
Inventor
Maria Râpă
Petruţa Preda
Elena Grosu
Maria Lungu
Viorica Coroiu
Cornelia Vasile
Raluca Nicoleta Darie-Niţă
Raluca Petronela Dumitriu
Mariana Carmen Chifiriuc
Coralia Bleotu
Original Assignee
Icpe Bistriţa S.A.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Icpe Bistriţa S.A. filed Critical Icpe Bistriţa S.A.
Priority to RO201600876A priority Critical patent/RO132576B1/en
Publication of RO132576A2 publication Critical patent/RO132576A2/en
Publication of RO132576B1 publication Critical patent/RO132576B1/en

Links

Landscapes

  • Medicinal Preparation (AREA)

Description

Invenția se referă la compozite polimerice cu proprietăți antimicrobiene și la un procedeu pentru obținerea tubului de drenare urinar, de uz medical, din acestea.The invention relates to polymeric composites with antimicrobial properties and to a process for obtaining the urinary drainage tube, for medical use, from them.

Se cunosc drenuri urinare care sunt frecvent colonizate de bacterii uropatogenice care duc la formarea biofilmelor, asociate cu inițierea unui proces infecțios al țesuturilor înconjurătoare, situație care impune îndepărtarea dispozitivului medical (Burton E., Gawande P. V., Yakandawala N., LoVetri K., Zhanel GG., Romeo T., Friesen AD., Madhyastha S. 2006. Antibiofilm Activity of GlmU Enzyme Inhibitors against CatheterAssociated Uropathogens. Antimicrobial agents and chemotherapy. 50: 1835-1840). S-a estimat că riscul de a dobândi o infecție crește cu 5% în fiecare zi pentru un dren medical in situ (Saint S., Wiese J., Amory JK., Bernstein ML., Patel UD., Zemencuk JK., Bernstein SJ., Lipsky BA., Fio fer TP. 2000. Are physicians aware of which of their patients have indwelling urinary catheters? Am J Med. 109: 476-480; Flumphreys H., Newcombe RG., Enstone J., Smyth ET., Mcllvenny G., Fitzpatrick F., Fry C, Spencer RC., Hospital Infection Society Steering Group. 2008. Four country healfhcare associated infection prevalence survey 2006: risk factor analysis. J Hosp Infect. 69: 249-257), iar posibilitatea ca un pacient să dezvolte o infecție asociată cateterizării este de 35...39% (Maki D.G., Tambyah PA. 2001. Engineering out the risk for infection with urinary catheters. Emerg Infect Dis Mar. 7: 342-347). Infecțiile tractului urinar asociate utilizării drenurilor medicale sunt dificil de tratat deoarece microorganismele incluse în matricea biofilmului sunt de zeci, sute și chiar până la o mie de ori mai rezistente la antibiotice decât omologii lor planctonici (Ceri H., Olson M., Stremick C., Read RR., Morck D., Buret A. 1999. The calgary biofilm device: new technology for rapid determination of antibiotic susceptibilities of bacterial biofilms. J Clin Microbiol. 37: 1771-1776; Kaali P., Stromberg E., Karlsson S. 2011. Prevention of Biofilm associated Infections and Degradation of Polymeric Materials used in Biomedical Applications. Pub. In Tech Biomedical Engineering, Trends in Materials Science, Edited by Mr Anthony Laskovski,Cap. 22, pg. 513-540).There are known urinary drains that are frequently colonized by uropathogenic bacteria that lead to the formation of biofilms, associated with the initiation of an infectious process of the surrounding tissues, a situation that requires removal of the medical device (Burton E., Gawande PV, Yakandawala N., LoVetri K., Zhanel GG., Romeo T., Friesen AD., Madhyastha S. 2006. Antibiofilm Activity of GlmU Enzyme Inhibitors against CatheterAssociated Uropathogens. Antimicrobial agents and chemotherapy. 50: 1835-1840). It has been estimated that the risk of acquiring an infection increases by 5% each day for an in situ medical drain (Saint S., Wiese J., Amory JK., Bernstein ML., Patel UD., Zemencuk JK., Bernstein SJ. , Lipsky BA., Fio fer TP. 2000. Are physicians aware of which of their patients have indwelling urinary catheters? Am J Med. 109: 476-480; Flumphreys H., Newcombe RG., Enstone J., Smyth ET., Mcllvenny G., Fitzpatrick F., Fry C, Spencer RC., Hospital Infection Society Steering Group. 2008. Four country healfhcare associated infection prevalence survey 2006: risk factor analysis. J Hosp Infect. 69: 249-257), and the possibility that a patient to develop a catheterization-associated infection is 35 ... 39% (Maki DG, Tambyah PA. 2001. Engineering out the risk for infection with urinary catheters. Emerg Infect Dis Mar. 7: 342-347). Urinary tract infections associated with the use of medical drains are difficult to treat because the microorganisms included in the biofilm matrix are tens, hundreds, and even up to a thousand times more resistant to antibiotics than their planktonic counterparts (Ceri H., Olson M., Stremick C. , Read RR., Morck D., Buret A. 1999. The calgary biofilm device: new technology for rapid determination of antibiotic susceptibilities of bacterial biofilms J Clin Microbiol 37: 1771-1776; Kaali P., Stromberg E., Karlsson S. 2011. Prevention of Biofilm associated Infections and Degradation of Polymeric Materials used in Biomedical Applications. Pub. In Tech Biomedical Engineering, Trends in Materials Science, Edited by Mr Anthony Laskovski, Chapter 22, pp. 513-540).

Se cunosc numeroase strategii cu privire la managementul infecțiilor asociate prezenței unui corp străin prin terapie cu antibiotice sau combinarea terapiei medicamentoase cu îndepărtarea chirurgicală a dispozitivului medical implantat și înlocuirea acestuia, dar acestea sunt aplicabile doar în cazul în care țesutul din locul de inserare al dispozitivului este în stare bună iar patogenul implicat în infecție nu face parte din microorganismele rezistente la terapie (Trampuz A., Andreas F. W. 2006, Infections associated with orthopedic implants. Current Opinion in Infectious Diseases. 19: 349-356). Îndepărtarea dispozitivelor medicale implantabile, indiferent de tipul acestora, este recomandată în situația instalării unei septicemii severe, a flebitei septice sau a șocului septic. De exemplu, la pacienții cateterizați care prezintă bacteriemie persistentă, pe o perioadă de 48...72 h, drenul trebuie îndepărtat (von Eiff C, Jansen B., Kohnen W., Becker K. 2005. Infections associated with medical devices: pathogenesis, management and prophylaxis. Drugs. 65: 179-214). Terapia cu antibiotice profilactice este o procedură postoperatorie, curent utilizată în chirurgie, pentru a preveni colonizarea microbiană pe dispozitivul medical implantat. Cu toate acestea, au fost relatate cazuri în care pacienții au dezvoltat complicații infecțioase chiar și sub tratament cu antibiotice (McCann M. T., Gilmore B. F., Gorman S. P. 2008. Staphylococcus epidermidis device-related infections: pathogenesis and clinical management. Journal of Pharmacy and Pharmacology. 60: 1551-1571). Oricum, cantitatea de medicament administrat poate fi insuficientă pentru a realiza un efect antimicrobian prelungit. Toate aceste măsuri de reducere a infecțiilor asociate utilizării drenurilor urinare duc la creșterea morbidității și mortalității, precum și la prelungirea perioadei de 1 spitalizare a pacientului (Holroyd-Leduc J. M., Sen S., Bertenthal D., Sands L. P., Palmer R. M., Kresevic D. M., Covinsky K. E., Seth Landefeld C. 2007. The relationship of 3 indwelling urinary catheters to death, length of hospital stay, funcțional decline, and nursing home admission in hospitalized older medical patients. J. Am Geriatr Soc, 55: 5There are many known strategies for managing the infection associated with the presence of a foreign body by antibiotic therapy or combining drug therapy with surgical removal of the implanted medical device and its replacement, but these are only applicable if the tissue at the site of insertion of the device is in good condition and the pathogen involved in the infection is not part of the therapy-resistant microorganisms (Trampuz A., Andreas FW 2006, Infections associated with orthopedic implants. Current Opinion in Infectious Diseases. 19: 349-356). Removal of implantable medical devices, regardless of their type, is recommended in the event of severe sepsis, septic phlebitis, or septic shock. For example, in catheterized patients with persistent bacteremia, for 48 to 72 hours, the drain must be removed (von Eiff C, Jansen B., Kohnen W., Becker K. 2005. Infections associated with medical devices: pathogenesis , management and prophylaxis (Drugs. 65: 179-214). Prophylactic antibiotic therapy is a postoperative procedure, commonly used in surgery, to prevent microbial colonization on the implanted medical device. However, cases have been reported in which patients developed infectious complications even under antibiotic treatment (McCann MT, Gilmore BF, Gorman SP 2008. Staphylococcus epidermidis device-related infections: pathogenesis and clinical management. Journal of Pharmacy and Pharmacology. 60: 1551-1571). However, the amount of drug administered may be insufficient to achieve a prolonged antimicrobial effect. All these measures to reduce the infections associated with the use of urinary drains lead to increased morbidity and mortality, as well as to the extension of the period of 1 hospitalization of the patient (Holroyd-Leduc JM, Sen S., Bertenthal D., Sands LP, Palmer RM, Kresevic DM , Covinsky KE, Seth Landefeld C. 2007. The relationship of 3 indwelling urinary catheters to death, length of hospital stay, functional decline, and nursing home admission in hospitalized older medical patients J. Am Geriatr Soc, 55: 5

227-233; Guidelines for the Prevention of Catheter associated Urinary Tract Infection. Published on behalf of SARI by HSE Health Protection Surveillance Centre. 2011). 7227-233; Guidelines for the Prevention of Catheter Associated Urinary Tract Infection. Published on behalf of SARI by HSE Health Protection Surveillance Center. 2011). 7

O metodă pentru reducerea acestor inconveniente constă în încorporarea directă a unui agent antimicrobian într-o matrice polimerică. Astfel a apărut necesitatea dezvoltării 9 unor dispozitive medicale antimicrobiene care să inhibe aderența microbiană și implicit dezvoltarea biofilmelor. Cu coate eforturile făcute este foarte dificil de obținut un material 11 complet antiaderent, deoarece in vivo orice tip de material este acoperit de un film condiționant (Arciola C. R., Campoccia D., Gamberini S., Baldassarri L., Montanaro L. 13 2005. Prevalence of cna, fnbA and fnbB adhesin genes among Staphylococcus aureus isolates from orthopedic infections associated to different types of implant. FEMS 15 Microbiol Lett. 246: 81-86). În plus, materialele polimerice noi trebuie să fie biocompatibile, să prezinte proprietăți fizico-mecanice adecvate și să fie sterile. 17One method of reducing these drawbacks is to directly incorporate an antimicrobial agent into a polymeric matrix. Thus arose the need to develop 9 antimicrobial medical devices that inhibit microbial adhesion and thus the development of biofilms. With all the efforts made, it is very difficult to obtain a completely non-stick material, because in vivo any type of material is covered by a conditioning film (Arciola CR, Campoccia D., Gamberini S., Baldassarri L., Montanaro L. 13 2005). Prevalence of cna, fnbA and fnbB adhesin genes among Staphylococcus aureus isolates from orthopedic infections associated with different types of implant (FEMS 15 Microbiol Lett. 246: 81-86). In addition, new polymeric materials must be biocompatible, have adequate physical and mechanical properties and be sterile. 17

Au fost realizate numeroase studii dedicate proiectării de materiale antimicrobiene (capabile de a preveni contaminarea de suprafață și/sau eradicarea biofilmelor microbiene) 19 prin diferite metode (nanotehnologie, acoperiri sau modificări de suprafețe).Numerous studies have been conducted on the design of antimicrobial materials (capable of preventing surface contamination and / or eradication of microbial biofilms) 19 by various methods (nanotechnology, coatings or surface modifications).

De asemenea, se cunosc compozite pe bază de compuși antimicrobieni anorganici 21 (de exemplu: dioxid de titan, cupru, aur, galiu, argint) și peptide antimicrobiene (de exemplu:, nisin, mersacidin, colicin, cecropin A etc.) (Ribeiro AMC, Barbassa L., Dias de Melo L. 23 2011. Antimicrobial Biomimetics. InTech Europe. 227-284).Composites based on inorganic antimicrobial compounds 21 (eg titanium dioxide, copper, gold, gallium, silver) and antimicrobial peptides (eg nisin, mersacidin, colicin, cecropin A, etc.) are also known (Ribeiro AMC, Barbassa L., Delo de Melo L. 23 2011. Antimicrobial Biomimetics. InTech Europe. 227-284).

Dintre agenții antimicrobieni studiați, argintul este cunoscut ca un metal cu un spectru 25 antimicrobian larg față de tulpini Gram pozitive, Gram negative, microfungi, protozoare și virusuri, fiind utilizat de secole la tratarea arsurilor și rănilor cronice. Diferențele dintre 27 speciile bacteriene pot influența comportamentul față de agenții antimicrobieni. Peretele celular al bacteriilor Gram pozitive conține de 3 până la 20 ori mai mult peptidoglicani, în 29 comparație cu bacteriile Gram negative. În consecință, bacterile Gram pozitive sunt, în general, mai puțin sensibile la acțiunea ionilor de argint decât speciile Gram negative 31 (Kawahara K., Tsuruda K., Morishita M., Uchida M. 2000. Antibacterial effect of silverzeolite on oral bacteria under anaerobic conditions. Dent Mater. 16: 452-5). 33 Nanoparticule de argint (AgNPs) sunt particule insolubile de dimensiuni mai mici de 100 nm care pot fi obținute prin reducerea AgNO3 cu citrat (Turkevich J., Stevenson P.C., Hillier 35 J. 1951. A study of the nucleation and growth processes in the synthesis of colloidal gold. Discuss Faraday Soc. 11: 55-75). Recent s-au obținut bionanoparticule de argint prin 37 adăugarea în soluția apoasă de AgNO3 a unor extracte din plante. Biomoleculele din plante induc reducerea ionilor de argint din AgNO3, la AgNPs (Sahayaraj K., Rajesh S. 2011. 39 Bionanoparticles: synthesis and antimicrobial applications. Formatex. Science against microbial pathogens: communicating current research and technological advances. 41 228-244). Datorită suprafeței specifice mari, nanoparticulele de argint pot fi folosite în concentrații mici, fără a modifica proprietățile mecanice ale materialului. Eliberarea ionilor de 43 argint depinde de natura și concentrația în argint din nanocompozite, precum și de matricea polimerului. Mecanismul de acțiune al argintului asupra microorganismelor nu este încă bine 45 cunoscut, ca posibile mecanisme fiind descrise inducerea modificărilor morfologice și structurale la nivelul celulelor microbiene (Rai M., Yadav A., Gade A. 2009. Silver nanoparticles 47 as a new generation of antimicrobials. Biotechnology Advances. 27: 76-83) prin: interacțiunea argintului cu grupele tiol (-SH) din structura enzimelor implicate în respirația celulară (Klasen HJ. 2000. A historical review of the use of silver in the treatment of burns. Part I early uses. Burns, 30: 1-9); inhibarea procesului de replicare ADN, prin inducerea condensării moleculei de ADN (Liau S.Y., Read D.C., Pugh W.J., Furr J.R., Russell A.D. 1997. Interaction of silver nitrate with readily identifiable groups: relationship to the antibacterial action of silver ions. Lett Appl Microbiol. 25: 279-283); degradarea proteinelelor intracelulare și a acizilor nucleici (Knetsch MLW., Koole LH. 2011. New Strategies in the Development of Antimicrobial Coatings: The Example of Increasing Usage of Silver and Silver Nanoparticles. Polymers. 3: 340-366), generarea speciilor reactive de oxigen (ROS), ca radicalii de oxigen (O2) sau hidroxil (HO) (Danilczuk M., Lund A., Saldo J., Yamada H., Michalik J. 2006. Conduction electron spin resonance of small silver particles. Spectrochim. Acta A. 63: 189-191), transferul direct de ioni de argint, fără intermediul unui solvent de la nanoparticulele oxidate la țintele biologice (ca membrana celulei) (Knetsch MLW., Koole LH. 2011. New Strategies in the Development of Antimicrobial Coatings: The Example of Increasing Usage of Silver and Silver Nanoparticles. Polymers. 3: 340-366).Among the antimicrobial agents studied, silver is known as a metal with a broad antimicrobial spectrum compared to Gram-positive, Gram-negative, microfungal, protozoan and virus strains, and has been used for centuries to treat chronic burns and wounds. Differences between 27 bacterial species may influence behavior toward antimicrobials. The cell wall of Gram-positive bacteria contains 3 to 20 times more peptidoglycans, compared to Gram-negative bacteria. Consequently, Gram-positive bacteria are generally less sensitive to the action of silver ions than Gram-negative species 31 (Kawahara K., Tsuruda K., Morishita M., Uchida M. 2000. Antibacterial effect of silverzeolite on oral bacteria under anaerobic conditions (Dent Mater. 16: 452-5). 33 Silver nanoparticles (AgNPs) are insoluble particles smaller than 100 nm in size that can be obtained by reducing AgNO 3 with citrate (Turkevich J., Stevenson PC, Hillier 35 J. 1951. A study of nucleation and growth processes in the synthesis of colloidal gold (Discuss Faraday Soc. 11: 55-75). Recently, silver bionanoparticles were obtained by adding plant extracts to the aqueous solution of AgNO 3. Plant biomolecules induce the reduction of silver ions from AgNO 3 to AgNPs (Sahayaraj K., Rajesh S. 2011. 39 Bionanoparticles: synthesis and antimicrobial applications. Formatex. Science against microbial pathogens: communicating current research and technological advances. 41 228-244 ). Due to their large specific surface area, silver nanoparticles can be used in low concentrations without altering the mechanical properties of the material. The release of 43 silver ions depends on the nature and concentration of silver in the nanocomposites, as well as the polymer matrix. The mechanism of action of silver on microorganisms is not yet well known, as possible mechanisms are described to induce morphological and structural changes in microbial cells (Rai M., Yadav A., Gade A. 2009. Silver nanoparticles 47 as a new generation of antimicrobials. Biotechnology Advances. 27: 76-83) by: the interaction of silver with thiol (-SH) groups in the structure of enzymes involved in cellular respiration (Klasen HJ. 2000. A historical review of the use of silver in the treatment of burns. Part I early uses (Burns, 30: 1-9); inhibiting the process of DNA replication by inducing condensation of the DNA molecule (Liau SY, Read DC, Pugh WJ, Furr JR, Russell AD 1997. Interaction of silver nitrate with readily identifiable groups: relationship to the antibacterial action of silver ions. Lett Appl Microbiol 25: 279-283); degradation of intracellular proteins and nucleic acids (Knetsch MLW., Koole LH. 2011. New Strategies in the Development of Antimicrobial Coatings: The Example of Increasing Usage of Silver and Silver Nanoparticles. Polymers. 3: 340-366), generation of reactive species of oxygen (ROS), such as oxygen (O 2 ) or hydroxyl (HO) radicals (Danilczuk M., Lund A., Saldo J., Yamada H., Michalik J. 2006. Conduction electron spin resonance of small silver particles. Spectrochim Acta A. 63: 189-191), direct transfer of silver ions without a solvent from oxidized nanoparticles to biological targets (such as cell membrane) (Knetsch MLW., Koole LH. 2011. New Strategies in the Development of Antimicrobial Coatings: The Example of Increasing Usage of Silver and Silver Nanoparticles (Polymers. 3: 340-366).

Compozitele polimerice care conțin argint reprezintă un interes major pentru domeniul academic și industrial. Caracterul biocid, pe termen lung, stabilitatea termică și volatilitatea scăzută sunt factori decisivi în aplicațiile medicale. Au fost dezvoltate trei tehnici pentru prepararea nanocompozitelor antimicrobiene: (i) nanoparticulele de argint sunt amestecate cu polimerul sau sunt distribuite în matricea polimerului gazdă; (ii) nanoparticulele sunt sintetizate în timpul polimerizării, o tehnică care necesită utilizarea unor polimeri activi electronic care să permită reducerea sărurilor de argint la nanoparticule de argint, și (iii) dispersia nanoparticulelor în monomer, în acest caz polimerizarea este inițiată în prezența nanoparticulelor care sunt prinse simultan în rețeaua polimerului (Bălan L., Schneider R., Lougnot D.J. 2008. A new and convenient route to polyacrylate/ silver nanocomposites by light-induced cross-linking polymerization. Prog Org Coat. 62: 351-357).Silver-containing polymeric composites are of major interest to academia and industry. The long-term biocidal character, thermal stability and low volatility are decisive factors in medical applications. Three techniques have been developed for the preparation of antimicrobial nanocomposites: (i) the silver nanoparticles are mixed with the polymer or are distributed in the matrix of the host polymer; (ii) the nanoparticles are synthesized during polymerization, a technique that requires the use of electronically active polymers to reduce silver salts to silver nanoparticles, and (iii) the dispersion of nanoparticles in the monomer, in which case the polymerization is initiated in the presence of nanoparticles that are simultaneously trapped in the polymer network (Bălan L., Schneider R., Lougnot DJ 2008. A new and convenient route to polyacrylate / silver nanocomposites by light-induced cross-linking polymerization. Prog Org Coat. 62: 351-357).

Prin tratarea policlorurii de vinil (PVC) cu NaOH și AgNO3 a rezultat un compozit care a inhibat complet aderența microbiană și colonizarea P. aeruginosa, pe o perioadă de 72 h (Balazs D.J., Triandafillu K., Wood P., Chevolot Y., van Delden C, Harms H., Hollenstein C, Mathieu HJ. 2004. Inhibition of bacterial adhesion on PVC endotracheal tubes by RF-oxygen glow discharge, sodium hydroxide and silver nitrate treatments. Biomateriah. 25: 2139-2151).Treatment of polyvinyl chloride (PVC) with NaOH and AgNO 3 resulted in a composite that completely inhibited microbial adhesion and colonization of P. aeruginosa over a period of 72 h (Balazs DJ, Triandafillu K., Wood P., Chevolot Y. , van Delden C, Harms H., Hollenstein C, Mathieu HJ 2004. Inhibition of bacterial adhesion on PVC endotracheal tubes by RF-oxygen glow discharge, sodium hydroxide and silver nitrate treatments. Biomateriah. 25: 2139-2151).

S-a demonstrat că prin amestecarea PLA cu polimeri naturali se pot îmbunătăți proprietățile de biocompatibilitate, deoarece aceștia permit o atașare mai bună a celulelor umane la substratul polimeric. Colagenul este un polimer natural, foarte des utilizat în ingineria de refacere osoasă (Wahl D.A. and Czernuszka J.T., 2006. Collagen-hydroxyapatite composites for hard tissue repair. European cells and Materials. 11: 43-56), la fabricarea sistemelor de eliberare controlată de medicamente (Ruszczaka Z., Friessc W. 2003. Collagen as a carrier for on-site delivery of antibacterial drugs. Advanced Drug Delivery Reviews doi:10.1016/j.addr.2003.08.00703). Se cunoaște utilizarea colagenului la obținerea unor fire de policlorură de vinii de uz medical cu biocompatibilitate ridicată (RO 113648 B1).It has been shown that mixing PLA with natural polymers can improve biocompatibility properties, as they allow better attachment of human cells to the polymeric substrate. Collagen is a natural polymer, very often used in bone restoration engineering (Wahl DA and Czernuszka JT, 2006. Collagen-hydroxyapatite composites for hard tissue repair. European cells and Materials. 11: 43-56), in the manufacture of controlled release systems of drugs (Ruszczaka Z., Friessc W. 2003. Collagen as a carrier for on-site delivery of antibacterial drugs. Advanced Drug Delivery Reviews doi: 10.1016 / j.addr.2003.08.00703). The use of collagen in the production of high biocompatibility polyvinyl chloride wires is known (RO 113648 B1).

Se cunoaște o metodă și compoziție pentru acoperirea unui dispozitiv medical cu ajutorul unei soluții formate dintr-un polimer hidrofob, de tipul polizaharidelor și un agent de reticulare de tipul aldehidelor (US 7597903 B2).A method and composition for coating a medical device with a solution of a hydrophobic polymer, such as polysaccharides and a crosslinking agent such as aldehydes (US 7597903 B2) are known.

Dezavantajul metodei de acoperire a matricilor polimerice hidrofobe cu agenți 1 antimicrobieni constă în faptul că aceste matrici polimerice nu prezintă grupe chimice active capabile să interacționeze cu un agent antimicrobian. După tratamentul suprafeței matricii 3 polimerice, agentul antibacterian nu poate fi legat de matricea polimerică și în consecință nu furnizează un efect de eliberare a agentului antimicrobian. 5The disadvantage of the method of coating hydrophobic polymer matrices with antimicrobial agents is that these polymeric matrices do not have active chemical groups capable of interacting with an antimicrobial agent. After treatment of the surface of the polymeric matrix 3, the antibacterial agent cannot bind to the polymeric matrix and consequently does not provide an antimicrobial agent release effect. 5

Din US 7314857 B2 se cunoaște o compoziție antimicrobiană pentru inhibarea formării biofilmului care cuprinde o glicoproteină care captează fierul, o polipeptidă cationică 7 și un agent de chelare sau o glicoproteină cu rol de captare a fierului și o polipeptidă cationică. În plus, agenții activi de suprafață și compușii cuaternari de amoniu pot fi combinați 9 avantajos cu glicoproteine cu rol de captare a fierului într-o compoziție antimicrobiană.US 7314857 B2 discloses an antimicrobial composition for inhibiting biofilm formation comprising an iron-capturing glycoprotein, a cationic polypeptide 7 and a chelating agent or an iron-capturing glycoprotein and a cationic polypeptide. In addition, surfactants and quaternary ammonium compounds can be advantageously combined with iron-containing glycoproteins in an antimicrobial composition.

Din brevetul US 8747882 B2 se cunoaște utilizarea unei sări a unui acid organic 11 (benzoat sau sorbat) pentru obținerea unei soluții de acoperire antimicrobiană a unui cateter urinar hidrofilic, pentru prevenirea infecției bacteriene. p H-ul soluției antimicrobiene de 13 acoperire poate fi controlat cu ajutorul unui citrat sau a unei soluții tampon fosfatată.U.S. Pat. No. 4,747,882 B2 discloses the use of a salt of an organic acid 11 (benzoate or sorbate) to obtain an antimicrobial coating solution of a hydrophilic urinary catheter to prevent bacterial infection. The H of the antimicrobial coating solution can be controlled with citrate or phosphate buffer.

Se cunoaște de asemenea, obținerea unui cateter urinar care asigură, atât pe termen15 scurt cât și lung, efecte microbiocidale asupra tulpinilor de microorganisme rezistente la antibiotice. Acest cateter este constituit din poliuretan hidrofobic, polietilen vinii acetat 17 hidrofilic și o sare de argint (US 8173151 B2).It is also known to obtain a urinary catheter that provides both short- and long-term15 microbiocidal effects on strains of antibiotic-resistant microorganisms. This catheter consists of hydrophobic polyurethane, polyethylene vinyl acetate 17 hydrophilic and a silver salt (US 8173151 B2).

Problema pe care o rezolv invenția constă în prezentarea unui procedeu de obținere19 a unui bionanocompozit polimeric pe bază de acid polilalctic, hidrolizat de colagen și nanoparticule de argint printr-un procedeu specific.21The problem solved by the invention is the presentation of a process for obtaining19 a polymeric bionanocomposite based on polylactic acid, hydrolyzed collagen and silver nanoparticles by a specific process.21

Procedeul de obținere conform invenției ânlătură dezavantajele de mai sus prin aceea că se prelucrează în topitură la o temperatură de 170°C, timp de 7 min și o viteză de 23 rotație a șnecului de 60 rpm un amestec pe bază de 75,6...79,6% în greutate acid polilactic, 7,56...7,96% în greutate plastifiant, 11,34...11,94% în greutate polietilenglicol, 0...5% în 25 greutate hidrolizat de colagen și 0...0,5% în greutate nanoparticule de argint, amestecul rezultat este trecut prin extruder cu șnec, prevăzut cu o doză care are diametrul φ de 4 mm 27 și un dorn cu diametru φ de 3 mm, la o temperatură de 135...150°C, viteza de rotație de 30...60 rpm, obținându-se un tub urinar cu diametrul interior de 3 ± 0,1 mm și diametrul 29 exterior de 4 ± 0,1 mm, având rezistența la rupere de 16...32 MPa, alungirea la rupere de 126,5...216,8%, modul de elasticitate de 1891...2058 MPa, are o proliferare celulară de 31 88,96...98,77%, rezistență la formarea de biofilm/activitate fungică față de Candida albicans ATCC10231, stabile pe termen scurt, având pierdere de masă de 1,2...2,9% și fiind 33 degradabile după un timp mai îndelungat.The process for obtaining the invention removes the above disadvantages in that it is processed in the melt at a temperature of 170 ° C for 7 minutes and a screw speed of 60 rpm, a mixture based on 75.6. .79.6% by weight polylactic acid, 7.56 ... 7.96% by weight plasticizer, 11.34 ... 11.94% by weight polyethylene glycol, 0 ... 5% by weight hydrolyzed collagen and 0 ... 0,5% by weight of silver nanoparticles, the resulting mixture is passed through a screw extruder, provided with a dose having a diameter φ of 4 mm 27 and a mandrel with a diameter φ of 3 mm, at a temperature of 135 ... 150 ° C, rotational speed of 30 ... 60 rpm, obtaining a urinary tube with an inner diameter of 3 ± 0.1 mm and an outer diameter 29 of 4 ± 0.1 mm, with resistance to rupture of 16 ... 32 MPa, elongation at break of 126.5 ... 216.8%, modulus of elasticity of 1891 ... 2058 MPa, has a cell proliferation of 31 88.96 ... 98.77 %, resistance to biofilm formation / fungal activity against Candida albica ns ATCC10231, stable in the short term, having a mass loss of 1.2 ... 2.9% and being 33 degradable after a longer time.

Prin aplicarea invenției, conform descrierii de mai sus, se obțin următoarele avantaje: 35By applying the invention, as described above, the following advantages are obtained: 35

- se utilizează materiale prietenoase mediului;- environmentally friendly materials are used;

- se obțin materiale biocompatibile si antimicrobiene; 37- biocompatible and antimicrobial materials are obtained; 37

- procedeul de obținere a compozitelor antimicrobiene și a tuburilor de dren are loc prin prelucrarea în topitură, fără un consum energetic mare, pe utilaje specifice polimerilor 39 tradiționali;- the process for obtaining antimicrobial composites and drainage tubes is carried out by melt processing, without high energy consumption, on equipment specific to traditional 39 polymers;

- compozitele polimerice obținute prezintă caracteristici fizico-mecanice, de 41 biocompatibilitate și caracter antimicrobian adecvate utilizării propuse.- the polymeric composites obtained have physico-mechanical characteristics, of biocompatibility and antimicrobial character adequate to the proposed use.

Prezenta invenție înlătură dezavantajele datorate utilizării solvenților și a polimerilor 43 nebiodegradabili, soluția tehnică constând în obținerea prin prelucrarea în topitură la o temperatură de 170°C, timp de 7 min și o viteză de 60 rpm a unui amestec pe bază de 45 75,6...79,6% în greutate acid polilactic (PLA) tip 2003D (NatureWorks), 7,56...7,96% în greutate masterbatch Lapol 108 (LAPOL, LLC, USA), 11,34...11,94% în greutate PEG 47 BioUltra 4000 (Sigma), 0...5% în greutate hidrolizat de colagen (Sigma-Aldrich) și 0...0,5% în greutate nanoparticule de argint (US Research Nanomaterials, Inc.), cu dimensiunea particulelor de 20 nm, Ag 99,99% acoperit cu 0,2% polivinil pirolidonă (PVP). Bionanocompozitele obținute în cadrul invenției prezintă rezistență la tracțiune, alungire la rupere, biocompatibilitate și activitate antimicrobiană, ceea ce le recomandă pentru obținerea tuburilor de dren.The present invention eliminates the disadvantages due to the use of non-biodegradable solvents and polymers 43, the technical solution being to obtain by melt processing at a temperature of 170 ° C, for 7 min and a speed of 60 rpm of a mixture based on 45 75.6 ... 79.6% by weight polylactic acid (PLA) type 2003D (NatureWorks), 7.56 ... 7.96% by weight Lapol 108 masterbatch (LAPOL, LLC, USA), 11.34 ... 11 , 94% by weight PEG 47 BioUltra 4000 (Sigma), 0 ... 5% by weight hydrolyzed collagen (Sigma-Aldrich) and 0 ... 0.5% by weight silver nanoparticles (US Research Nanomaterials, Inc. ), with a particle size of 20 nm, 99.99% Ag coated with 0.2% polyvinyl pyrrolidone (PVP). The bionanocomposites obtained in the invention have tensile strength, elongation at break, biocompatibility and antimicrobial activity, which recommends them for obtaining drainage tubes.

Procedeul de obținere a tubului de drenare, conform invenției, constă în aceea că, într-un extruder de laborator cu un singur șnec se extrude la o temperatură de 139...150°C și o viteză de 30...60 rpm 75,6...79,6% în greutate acid polilactic (PLA), 7,56...7,96% în greutate masterbatch Lapol 108, 11,34...11,94% în greutate PEG, 0...5% în greutate hidrolizat de colagen și 0...0,5% în greutate nanoparticule de argint.The process for obtaining the drainage tube according to the invention consists in extruding a single screw screw into a single extruder at a temperature of 139 ... 150 ° C and a speed of 30 ... 60 rpm 75 , 6 ... 79.6% by weight polylactic acid (PLA), 7.56 ... 7.96% by weight Lapb masterbatch 108, 11.34 ... 11.94% by weight PEG, 0 .. .5% by weight of hydrolyzed collagen and 0 ... 0.5% by weight of silver nanoparticles.

Compozitele obținute au fost caracterizate prin determinarea proprietăților fizicomecanice, a proliferării celulare, comportarea la formarea biofilmului și degradabilitatea in vitro. Tuburile de dren au fost caracterizate prin determinarea sterilității cu oxid de etilena. Rezultatele sunt prezentate în tabelele 1...3 și fig. 1...3 pe care se bazează formularea exemplelor de realizare a invenției. Rezultatele sunt discutate comparativ cu amestecul de referință și anume acidul polilactic (80%) plastifiat cu masterbatch Lapol 108 (8%) și PEG 4000 (12%).The composites obtained were characterized by the determination of physicomechanical properties, cell proliferation, behavior in biofilm formation and in vitro degradability. Drain tubes were characterized by sterility with ethylene oxide. The results are presented in tables 1 ... 3 and fig. 1 ... 3 on which the formulation of the embodiments of the invention is based. The results are discussed in comparison with the reference mixture, namely polylactic acid (80%) plasticized with Lapb 108 masterbatch (8%) and PEG 4000 (12%).

Se dau, în continuare, 3 exemple de realizare a invenției în legatură cu fig. 1...3 care reprezintă:The following are 3 embodiments of the invention in connection with FIG. 1 ... 3 which represent:

- fig. 1, aspectul morfologic al culturii celulare în contact cu biocompozitele polimerice; - fig. 2, evaluarea degradabilității in vitro timp de 30 zile a biocompozitelor polimerice; - fig. 3, evaluarea macroscopică in vivo a biocompozitelor polimerice.- fig. 1, the morphological aspect of cell culture in contact with polymeric biocomposites; - fig. 2, evaluation of in vitro degradability for 30 days of polymeric biocomposites; - fig. 3, in vivo macroscopic evaluation of polymeric biocomposites.

Exemplul 1Example 1

Se amestecă în topitură pe un Plastograf Brabender, la temperatura de 170°C, timp de 7 min și 60 rpm, 38 g PLA tip 2003D, 3,8 g masterbatch Lapol 108, 5,7 g PEG cu masa moleculară 4000 g/mol și 2,5 g hidrolizat de colagen. Înainte de utilizare, acidul polilactic și masterbatch-ul se usucă într-o etuvă cu circulație de aer la temperatura de 60°C, timp de 24 h. De asemenea, hidrolizatul de colagen se usucă într-o etuvă cu circulație de aer la temperatura de 40°C timp de 6 h. Compozitul format din PLA plastifiat și componentul pentru îmbunătățirea biocompatibilității - hidrolizatul de colagen are următoarea compoziție de masă: 76% PLA, 7,6% masterbatch Lapol 108,11,4% PEG și 5% hidrolizat de colagen.Mix in melt on a Brabender Plastograph, at 170 ° C, for 7 min and 60 rpm, 38 g PLA type 2003D, 3.8 g Lapol masterbatch 108, 5.7 g PEG with molecular weight 4000 g / mol and 2.5 g of collagen hydrolyzate. Prior to use, the polylactic acid and masterbatch are dried in an air-heated oven at 60 ° C for 24 hours. The collagen hydrolyzate is also dried in an air-cooled oven. 40 ° C for 6 h. Composite made of plasticized PLA and component for improving biocompatibility - collagen hydrolyzate has the following mass composition: 76% PLA, 7.6% Lapol masterbatch 108.11, 4% PEG and 5% hydrolyzed of collagen.

Amestecul rezultat se prelucrează pe un extruder cu un șnec, la o temperatură de 150°C, viteza de rotație de 30 rpm. Extruderul este prevăzut cu o duză care are dimensiunea φ = 4 mm și un dorn cu dimensiunea de 3 mm, utilizate pentru obținerea unui tub cu diametrul interior 3 ± 0,1 mm și diametrul exterior 4 ± 0,1 mm.The resulting mixture is processed on a screw extruder at a temperature of 150 ° C, a rotational speed of 30 rpm. The extruder is equipped with a nozzle measuring φ = 4 mm and a mandrel measuring 3 mm, used to make a tube with an inside diameter of 3 ± 0.1 mm and an outside diameter of 4 ± 0.1 mm.

Amestecul rezultat prezintă o viabilitate celulară de 88,9% - tabelul 1, o tendință mai mare de formare a biofilmului de 18821,1 CFU/ml față de 18210,9 CFU/ml a probei martor tabelul 2, o rezistență la tracțiune de 16 MPa, alungire la rupere 128% iar modul Young 1970 MPa - tabelul 3. Amestecul nu se degradează semnificativ după 30 zile de menținere în PBS, pierderea de masă fiind de 8%, iar pe termen scurt, înregistrează o pierdere de masă de 2,9% - fig. 2. Nu au existat anomalii macroscopice la evaluarea la 8 săptămâni a țesutului subcutanat al șoarecilor din jurul locului de implantare a materialului - fig. 3, iar tubul de dren obținut este steril.The resulting mixture has a cell viability of 88.9% - Table 1, a higher biofilm formation trend of 18821.1 CFU / ml compared to 18210.9 CFU / ml of the control sample Table 2, a tensile strength of 16 MPa, elongation at break 128% and Young mode 1970 MPa - table 3. The mixture does not degrade significantly after 30 days of maintenance in PBS, the mass loss being 8% and in the short term, it records a mass loss of 2, 9% - fig. 2. There were no macroscopic abnormalities at the 8-week evaluation of the subcutaneous tissue of the mice around the implantation site of the material - fig. 3, and the drain pipe obtained is sterile.

Exemplul 2Example 2

Se procedează conform procedeului descris în exemplul 1 și se amestecă 37,8 g PLA tip 2003D, 3,78 g masterbatch Lapol 108, 5,67 g PEG cu masa moleculară 4000 g/mol, 2,5 g hidrolizat de colagen și 0,25 g nanoparticule de argint cu dimensiunea particulelor de 20 nm se amestecă în topitură pe un Plastograf Brabender, la temperatura de 170°C, timp de 7 min și 60 rpm. Nanocompozitul rezultat conținând biocompatibilizator, agent de creștere a bio- 1 compatibilității, cât și agent antimicrobian - nanoparticule de argint are următoarea compoziție de masă: 75,6% PLA, 7,56% masterbatch Lapol 108, 11,34% PEG, 5% hidrolizat de 3 colagen, 0,5% nanoparticule de argint. Amestecul rezultat se prelucrează pe un extruder cu un șnec, la o temperatură de 145°C, viteză de rotație de 40 rpm, pentru obținerea unui tub 5 cu diametrul interior 3 ± 0,1 mm și diametrul exterior 4 ± 0,1 mm.Proceed according to the procedure described in Example 1 and mix 37.8 g of 2003D type PLA, 3.78 g of Lapol 108 masterbatch, 5.67 g of PEG with a molecular weight of 4000 g / mol, 2.5 g of collagen hydrolyzate and 0, 25 g of silver nanoparticles with a particle size of 20 nm are mixed in a melt on a Brabender Plastograph at 170 ° C for 7 min and 60 rpm. The resulting nanocomposite containing biocompatibility, bio-compatibility enhancing agent and antimicrobial agent - silver nanoparticles has the following mass composition: 75.6% PLA, 7.56% Lapol 108 masterbatch, 11.34% PEG, 5% hydrolyzed 3 collagen, 0.5% silver nanoparticles. The resulting mixture is processed on an extruder with a screw, at a temperature of 145 ° C, a rotational speed of 40 rpm, to obtain a tube 5 with an inner diameter of 3 ± 0.1 mm and an outer diameter of 4 ± 0.1 mm.

Nanocompozitul rezultat prezintă o viabilitatea celulară de 93,6% - tabelul 1, o 7 tendință mai redusă de formare a biofilmului de 12393,4 CFU/ml față de 18210,9 CFU/ml a probei martor - tabelul 2, o rezistență la tracțiune de 14,1 MPa, alungire la rupere 126,6% 9 iar modul Young 1891 MPa - tabelul 3. El nu se degradează semnificativ după 30 zile de menținere în PBS, pierderea de masă fiind de 8%, iar pe termen scurt, înregistrează o 11 pierdere de masă de 2,6% - fig. 2. Nu au existat anomalii macroscopice la evaluarea la 8 săptămâni a țesutului subcutanat al șoarecilor din jurul locului de implantare a materialului 13 fig. 3, iar tubul de dren obținut este steril.The resulting nanocomposite has a cell viability of 93.6% - Table 1, a lower tendency of biofilm formation of 12393.4 CFU / ml compared to 18210.9 CFU / ml of the control sample - Table 2, a tensile strength of 14.1 MPa, elongation at break 126.6% 9 and Young's mode 1891 MPa - table 3. It does not degrade significantly after 30 days of maintenance in PBS, the mass loss being 8%, and in the short term, it records a weight loss of 2.6% - fig. 2. There were no macroscopic abnormalities at the 8-week evaluation of the subcutaneous tissue of the mice around the implantation site of the material 13 fig. 3, and the drain pipe obtained is sterile.

Exemplul 3 15Example 3 15

Conform procedeului descris în exemplul 1 se amestecă, 39,8 g PLA tip 2003D, 3,98 g masterbatch Lapol 108, 5,97 g PEG cu masa moleculară 4000 g/mol și 0,25 g 17 nanoparticule de argint cu dimensiunea particulelor de 20 nm. Nanocompozitul rezultat conținând atât biocompatibilizator cât și agent antimicrobian nanoparticule de argint are 19 următoarea compoziție: 79,6% PLA, 7,96% masterbatch Lapol 108, 11,94% PEG și 0,5% nanoparticule de argint. Amestecul rezultat se prelucrează pe un extruder cu un șnec, la o 21 temperatură de 139°C, viteză de rotație de 60 rpm pentru obținerea unui tub cu diametrul interior 3 ± 0,1 mm și diametrul exterior 4 ± 0,1 mm. Nanocompozitul rezultat prezintă o 23 viabilitate celulară de 98,8% - tabelul 1, o tendință mai redusă de formare a biofilmului de numai 8187,9 CFU/ml față de 18210,9 CFU/ml a probei martor - tabelul 2, o rezistență la 25 tracțiune de 32 MPa, alungire la rupere 216,8% iar modul Young 2058 MPa - tabelul 3. El nu se degradează semnificativ după 30 zile de menținere în PBS, pierderea de masă fiind 27 de 5%, iar pe termen scurt înregistrează o pierdere de masă de 1,2% - fig. 2. Nu au existat anomalii macroscopice la evaluarea la 8 săptămâni a țesutului subcutanat al șoarecilor din 29 jurul locului de implantare a materialului fig. 3, iar tubul de dren obținut este steril.According to the procedure described in Example 1, 39.8 g of 2003D type PLA, 3.98 g of Lapol 108 masterbatch, 5.97 g of PEG with a molecular weight of 4000 g / mol and 0.25 g of 17 nanoparticles of silver with a particle size of 20 nm. The resulting nanocomposite containing both biocompatibilizer and antimicrobial agent silver nanoparticles has the following composition: 79.6% PLA, 7.96% Lapol 108 masterbatch, 11.94% PEG and 0.5% silver nanoparticles. The resulting mixture is processed on a screw extruder at a temperature of 139 ° C, a rotational speed of 60 rpm to obtain a tube with an inside diameter of 3 ± 0,1 mm and an outside diameter of 4 ± 0,1 mm. The resulting nanocomposite has a cell viability of 98.8% - Table 1, a lower tendency of biofilm formation of only 8187.9 CFU / ml compared to 18210.9 CFU / ml of the control sample - Table 2, a resistance to 25 traction of 32 MPa, elongation at break 216.8% and Young's mode 2058 MPa - table 3. It does not degrade significantly after 30 days of maintenance in PBS, the mass loss being 27 of 5%, and in the short term it records a 1.2% mass loss - fig. 2. There were no macroscopic abnormalities at the 8-week assessment of the subcutaneous tissue of mice from 29 around the site of implantation of the material fig. 3, and the drain pipe obtained is sterile.

Metode de caracterizare 31Characterization methods 31

Din amestecurile polimerice obținute conform procedeelor descrise mai sus s-au obținut prin presare plăci cu dimensiunea de (150 x 150 x 1) mm și filme cu dimensiunea de 33 (150 x 150 x 0,1) mm în vederea caracterizării fizico-mecanice și biologice. Parametrii de presare sunt: presiune de lucru: 147 bar; temperatura de presare: 175°C, timp de 35 preîncălzire 3...5 min; timp de presare: 5...10 min; timp de răcire: 45...50 min. Spre comparație s-a utilizat o probă martor care conține 80 g PLA 2003D, 8 g masterbatch Lapol 108 și 37 g PEG BioULTRA 4000, atât sub formă de placă și film cât și de tub, realizată în aceleași condiții ca și compozitele de mai sus. 39From the polymer mixtures obtained according to the procedures described above, plates with a size of (150 x 150 x 1) mm and films with a size of 33 (150 x 150 x 0.1) mm were obtained by pressing for physical-mechanical characterization and biological. The pressing parameters are: working pressure: 147 bar; pressing temperature: 175 ° C, for 35 preheating 3 ... 5 min; pressing time: 5 ... 10 min; cooling time: 45 ... 50 min. For comparison, a control sample containing 80 g of 2003D PLA, 8 g of Lapol 108 masterbatch and 37 g of PEG BioULTRA 4000 was used, both in the form of a plate and film and a tube, made under the same conditions as the composites above. 39

Rezultate obținute Evaluarea in vitro a citotoxicității biocompozitelor polimerice 41Results obtained In vitro evaluation of the cytotoxicity of polymeric biocomposites 41

Biocompatibilitatea in vitro a fost evaluată determinând citotoxicitatea biocompozitelor polimerice studiate, în acord cu standardul SR EN ISO 10993-5:2009, folosind metoda 43 contactului direct cu linia celulară stabilizată obținută din fibroblaste de șoarece (linia celulară NCTC clone L929). Au fost evaluate viabilitatea și morfologia celulelor L929 tratate cu 45 biocompozitele polimerice.In vitro biocompatibility was assessed by cytotoxicity of the studied polymeric biocomposites in accordance with SR EN ISO 10993-5: 2009, using method 43 of direct contact with the stabilized cell line obtained from mouse fibroblasts (NCTC clone L929 cell line). The viability and morphology of L929 cells treated with 45 polymeric biocomposites were evaluated.

Viabilitatea celulară a fost evaluată prin analiza MTT-(3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5diphenyltetrazolium bromide). Cuantificarea viabilității celulare se realizează prin metoda spectrofotometrică și se bazează pe convertirea de succinat dehidrogenază a sării de terazoliu de tipul MTT-(3-[4,5-dimetiltiazol-2-yl]-2,5-diphenyltetrazolium bromide) în formazan. Cantitatea de formazan este direct proporțională cu numărul de celule viabile și este determinată spetrofotometric, după dizolvarea într-un solvent adecvat.Cell viability was assessed by MTT- (3- [4,5-dimethylthiazol-2-yl] -2,5diphenyltetrazolium bromide). The quantification of cell viability is performed by spectrophotometric method and is based on the conversion of succinate dehydrogenase of the terazolium salt of MTT- (3- [4,5-dimethylthiazol-2-yl] -2,5-diphenyltetrazolium bromide) into formazan. The amount of formazan is directly proportional to the number of viable cells and is determined spectrophotometrically after dissolution in a suitable solvent.

Morfologia celulară a fost analizată prin colorarea celulelor cu Hematoxilina-Eozina, după contactul direct al celulelor cu probele secționate cu suprafață de 0,5 cm2.The cell morphology was analyzed by staining the cells with Hematoxylin-Eosin, after direct contact of the cells with the sectioned samples with an area of 0.5 cm 2 .

Prin metoda MTT a fost pusă în evidență viabilitatea celulelor fibroblaste stabilizate L 929, tratate 24 h și respectiv 48 h cu filmele rezultate. Determinarea viabilității celulare a fost efectuată în scopul stabilirii caracterului necitotoxic al materialelor, în funcție de care s-a stabilit biocompatibilitatea materialelor. Rezultatele viabilității celulare sunt prezentate în tabelul 1.The MTT method highlighted the viability of L 929 stabilized fibroblast cells, treated for 24 h and 48 h with the resulting films, respectively. The determination of cell viability was performed in order to establish the non-cytotoxic character of the materials, based on which the biocompatibility of the materials was established. The results of cell viability are presented in Table 1.

Viabilitatea celulară pentru linia celulară NCTC clone L929 tratată cu biocompozitele polimerice comparativ cu celulele martor, la 24 h și 48 hCell viability for NCTC clone L929 cell line treated with polymeric biocomposites compared to control cells at 24 h and 48 h

Tabelul 1Table 1

Cod proba Test code MTT 24 h, % MTT 24 h,% MTT48 h,% MTT48 h,% Martor de cultură (Mc) Culture Witness (Mc) 100 100 100 100 PLA/MB/PEG (referința) PLA / MB / PEG (reference) 957 957 814 814 Exemplul 1 Example 1 889 889 845 845 Exemplul 2 Example 2 936 936 865 865 Exemplul 3 Example 3 988 988 919 919 Apă oxigenată (M+) Hydrogen peroxide (M +) 110 110 67 67

Viabilitatea celulară a probelor investigate a fost de peste 80%, comparativ cu martorul de cultură, ceea ce sugerează că acestea nu au exercitat efect citotoxic asupra celulelor fibroblaste, deci materialele sunt biocompatibile. Celulele tratate cu bionanocompozitul PLA/MB/PEG/AgNPs au înregistrat cel mai mare procent de viabilitate celulară de 98,8% și respectiv 91,9%, după 24 h și respectiv 48 h de contact.The cell viability of the investigated samples was over 80% compared to the culture control, which suggests that they did not exert a cytotoxic effect on fibroblast cells, so the materials are biocompatible. Cells treated with bionanocomposite PLA / MB / PEG / AgNPs had the highest percentage of cell viability of 98.8% and 91.9%, respectively, after 24 h and 48 h of contact, respectively.

Morfologia celulară a fost analizată prin colorarea celulelor cu Hematoxilina-Eozina, după contactul direct al celulelor cu probele secționate cu suprafață de 0,5 cm. Caracterul necitotoxic al materialelor a fost confirmat și de aspectul morfologic al celulelor tratate cu bionanocompozitele enunțate anterior. Aspectul morfologic al culturii celulare, după 48 h de contact cu bionanocompozitele este prezentat în fig. 1.The cell morphology was analyzed by staining the cells with Hematoxylin-Eosin, after direct contact of the cells with the sectioned samples with an area of 0.5 cm. The non-cytotoxic nature of the materials was also confirmed by the morphological appearance of the cells treated with the above-mentioned bionanocomposites. The morphological aspect of the cell culture, after 48 h of contact with the bionanocomposites is shown in fig. 1.

Martorul de cultură. Cultura celulară utilizată ca atare în experiment a fost cea de fibroblaste dermale de șoarece, linie celulară stabilizată - NCTC (L929 clone), al cărei aspect morfologic este dat de celule cu formă rotundă și poligonală, nucleu circular conținând 2...3 nucleoli și granulație intracitoplasmatică fină; la 48 h de experiment cultura celulară NCTC a fost preponderent în fază subconfluență (fig. 1f).The witness of culture. The cell culture used as such in the experiment was that of mouse dermal fibroblasts, stabilized cell line - NCTC (L929 clones), whose morphological appearance is given by round and polygonal cells, circular nucleus containing 2 ... 3 nucleoli and fine intracytoplasmic granulation; at 48 h of the experiment, the NCTC cell culture was predominantly in the subconfluence phase (Fig. 1f).

Aspectul celulelor aflate în contact timp de 48 h cu probele pe bază de PLA de compoziții diferite au prezentat o morfologie asemănătoare martorului de cultură, ceea ce sugerează caracterul biocompatibil al tuturor acestor probe studiate. S-au observat însă diferențe ale densității celulare în cultură, proliferarea celulelor fiind influențată de compoziția specifică fiecărei probe. Un grad mai redus de proliferare comparativ cu martorul de cultură s-a observat la celulele puse în contact cu proba PLA plastifiată (fig. 1a), în timp ce cultura 1 celulară aflată în contact cu proba PLA/MB/PEG/AgNPs (fig. 1d) a avut densitatea celulară apropiată de cea a martorului de cultură. Studierea biofilmului depus pe suprafața 3 materialelor obținute - activitate antifungică.The appearance of the cells in contact for 48 hours with the PLA-based samples of different compositions showed a morphology similar to the culture control, which suggests the biocompatibility of all these samples studied. However, differences in cell density were observed in culture, the proliferation of cells being influenced by the specific composition of each sample. A lower degree of proliferation compared to the culture control was observed in cells contacted with the plasticized PLA sample (Fig. 1a), while cell culture 1 was in contact with the PLA / MB / PEG / AgNPs sample (Fig. 1d). ) had a cell density close to that of the culture control. Study of the biofilm deposited on the surface of the 3 materials obtained - antifungal activity.

Dezvoltarea biofilmelor monospecifice a fost realizată folosind modelul static, în plăci 5 cu 24 de godeuri. Probele sub formă de bucăți cu suprafața de 1 cm x 1 cm (secționate din plăcile polimerice) au fost sterilizate prin expunere la oxid de etilena. Probele au fost 7 repartizate în godeuri iar apoi au fost acoperite complet cu 1,5 ml inocul microbian cu densitate standard, preparat pentru tulpina microfungică Candida albicans ATCC 10231 în 9 Sabouraud lichid (Merck, Germania). După pregătire, plăcile au fost incubate 24 h la 37°C. După 24 h, etapa de preaderență, probele au fost spălate de trei ori cu PBS (Phosphate 11 Buffered Saline) (Biochrom), cu scopul de a îndepărta celulele neaderate, apoi su fost replasate în mediu TSB proapăt (Tryptic Soy Broth - un mediu de uz general, folosit pentru 13 cultivarea unei mare varietăți de microorganisme, inclusiv fungi, bacterii aerobe, anaerobe) și incubate pentru alte 24, 48 și 72 h. Cuantificarea biofilmelor formate a fost realizată canti- 15 tativ prin metoda de numărare a celulelor viabile, și anume de determinare a UFC/ml (Unități Formatoare de Colonii/ml).17The development of monospecific biofilms was performed using the static model, in plates 5 with 24 wells. Samples in the form of 1 cm x 1 cm pieces (sectioned from polymer plates) were sterilized by exposure to ethylene oxide. The samples were divided into wells and then completely coated with 1.5 ml of standard density microbial inoculum prepared for the microfungal strain Candida albicans ATCC 10231 in 9 Sabouraud liquid (Merck, Germany). After preparation, the plates were incubated for 24 h at 37 ° C. After 24 h, the pre-adhesion stage, the samples were washed three times with PBS (Phosphate 11 Buffered Saline) (Biochrom), in order to remove the non-adherent cells, then they were repositioned in fresh TSB medium (Tryptic Soy Broth - a medium of general use, used for the cultivation of a wide variety of microorganisms, including fungi, aerobic bacteria, anaerobes) and incubated for another 24, 48 and 72 h. , namely determination of CFU / ml (Colony Forming Units / ml) .17

După fiecare perioadă de incubare, 24 h, 48 h și respectiv 72 h, probele au fost spălate ușor cu PBS steril, pentru a nu se distruge biofilmul și apoi plasate în tuburi19After each incubation period, 24 h, 48 h and 72 h, respectively, the samples were lightly washed with sterile PBS, so as not to destroy the biofilm and then placed in tubes19

Eppendorf de 2 ml, care conțin câte 1 ml PBS, urmate apoi de vortexare 1 min, cu scopul de a dispersa în suspensie celulele din biofilmul format. Din suspensia formată s-au realizat21 microdiluții seriale succesive, apoi s-au spotat câte 10 :L, în triplicat, pe mediu agarizat de PCA (Plate Count Agar)/Sabouraud, pentru determinarea numărului de celule viabile.23Eppendorf 2 ml, containing 1 ml PBS each, followed by vortexing for 1 min, in order to disperse in suspension the cells of the formed biofilm. From the formed suspension, 21 successive serial microdilutions were performed, then 10: L were spotted, in triplicate, on PCA (Plate Count Agar) / Sabouraud agar medium, to determine the number of viable cells.23

Numărul de celule microbiene viabile (UFC) se determină cu relația (1):The number of viable microbial cells (CFUs) is determined by the relation (1):

UFC/ml = N x 1/D x 102 (1)25 unde:CFU / ml = N x 1 / D x 102 (1) 25 where:

N = media coloniilor numărate la nivelul celor trei spoturi,27N = average of the colonies counted at the level of the three spots, 27

102 = factorul de corecție a volumului, D = diluția la care s-a efectuat citirea.2910 2 = volume correction factor, D = dilution read.29

Activitatea antibiofilm a bionanocompozitelor polimerice a fost evaluată față de tulpina microfungică de referință Candida albicans ATCC 10231 (densitate ~ 05-106 UFC/ml). Bio- 31 filmul monospecific dezvoltat pe suprafața materialelor a fost evaluat la 24 h, 48 h și 72 h (tabelul 2). 33The antibiofilm activity of polymeric bionanocomposites was evaluated against the reference microfungal strain Candida albicans ATCC 10231 (density ~ 05-106 CFU / ml). Bio-31 monospecific film developed on the surface of the materials was evaluated at 24 h, 48 h and 72 h (Table 2). 33

Numărul de celule viabile desprinse din biofilmul de Candida albicans ATCC 10231 dezvoltat pe PLA plastifiată, biocompozit și bionanocompozite la 24 h, 48 h și 72 hNumber of viable cells detached from the biofilm of Candida albicans ATCC 10231 developed on plasticized PLA, biocomposite and bionanocomposites at 24 h, 48 h and 72 h

Tabelul 2Table 2

Cod proba Test code 24 h 24 h 48 h 48 h 72 h 72 h PLA/MB/PEG (referința) PLA / MB / PEG (reference) 182109 182109 108124 108124 87032 87032 Exemplul 1 Example 1 18821,1 18821,1 8705,2 8705.2 6615,5 6615.5 Exemplul 2 Example 2 12393,4 12393.4 9752,1 9752.1 6305,4 6305.4 Exemplul 3 Example 3 8187,9 8187.9 10753,4 10753.4 4025,2 4025.2

Rezultatele obținute din evaluările biofilmelor au arătat că materialele obținute prezintă efect antifungic, manifestat atât asupra procesului de colonizare a substratului, cât și asupra dezvoltării unui biofilm fungic matur (tabelul 2). De asemenea, în cazul acestor materiale s-a observat că dezvoltarea biofilmului matur de 48 h și respectiv 72 h este mai redusă, comportament dovedit de numărul mic de celule viabile incluse în biofilm.The results obtained from the biofilm evaluations showed that the materials obtained have an antifungal effect, manifested both on the process of colonization of the substrate and on the development of a mature fungal biofilm (table 2). Also, in the case of these materials, it was observed that the development of the mature biofilm of 48 hours and 72 hours, respectively, is lower, a behavior proven by the small number of viable cells included in the biofilm.

Determinarea proprietăților mecanice de tracțiuneDetermination of mechanical traction properties

Proprietățile de tracțiune (rezistența la rupere, alungirea la rupere, modulul lui Young) au fost determinate conform ISO 527-2:2012. Pentru testarea epruvetelor tip halteră cu grosimea de 1 mm (plăci) a fost utilizată mașina de tracțiune INSTRON (USA) cu soft încorporat. Rezultatele raportate reprezintă valoarea medie a cinci epruvete și deviația standard.Tensile properties (tensile strength, elongation at break, Young's modulus) were determined according to ISO 527-2: 2012. The INSTRON (USA) traction machine with built-in software was used to test the 1 mm thick dumbbell (plates). The reported results represent the mean value of five specimens and the standard deviation.

Efectul colagenului hidrolizat și al AgNPs asupra comportamentului mecanic al PLA (rezistența la tracțiune, alungirea la rupere la tracțiune și modulul lui Young) sunt ilustrate în tabelul 3.The effect of hydrolyzed collagen and AgNPs on the mechanical behavior of PLA (tensile strength, tensile elongation and Young's modulus) are illustrated in Table 3.

Proprietățile de tracțiune ale probelor PLA plastifiată, biocompozitului și bionanocompozitelor obținuteTensile properties of plasticized PLA samples, biocomposite and bionanocomposites obtained

Tabelul 3Table 3

Cod probă Sample code Rezistența la rupere la tracțiune (MPa) Tensile strength (MPa) Alungirea la rupere (%) Elongation at break (%) Modulul lui Young (MPa) Young's module (MPa) PLA/MB/PEG (referința) PLA / MB / PEG (reference) 36,57 ± 2,43 36.57 ± 2.43 245,35 ± 13,1 245.35 ± 13.1 1837 ±59 1837 ± 59 Exemplul 1 Example 1 16 ± 3,96 16 ± 3.96 127,95 ± 7,85 127.95 ± 7.85 1970±47 1970 ± 47 Exemplul 2 Example 2 14,12 ± 2,95 14.12 ± 2.95 126,58 ± 8,56 126.58 ± 8.56 1891 ±69 1891 ± 69 Exemplul 3 Example 3 32 ± 6,8 32 ± 6.8 216,84 ± 45,37 216.84 ± 45.37 2058 ±105 2058 ± 105

Din tabelul 3 se observă faptul că rezistența la tracțiune scade pentru proba PLA plastifiată față de PLA de referință; de asemeni, introducerea colagenului conduce la scăderea în continuare a rezistenței la tracțiune. Introducerea nanoparticulelor de Ag nu are un efect semnificativ asupra proprietăților de tracțiune ale bionanocompozitelor obținute. Totuși, ținând cont de cerințele fizico-mecanice ale drenurilor urinare (rezistența la tracțiune la rupere trebuie să fie de minimum 10 MPa, alungirea la rupere trebuie să fie de minim 100%) se poate aprecia faptul că cele două tipuri de materiale (PLA/MB/PEG/HC/AgNPs și PLA/MB/PEG/AgNPs) îndeplinesc cerințele minime privind proprietățile de tracțiune pentru a fi utilizate în domeniul medical.Table 3 shows that the tensile strength decreases for the plasticized PLA sample compared to the reference PLA; the introduction of collagen also leads to a further decrease in tensile strength. The introduction of Ag nanoparticles does not have a significant effect on the tensile properties of the bionanocomposites obtained. However, taking into account the physical and mechanical requirements of the urinary drains (tensile strength at break must be at least 10 MPa, elongation at break must be at least 100%) it can be seen that the two types of materials (PLA / MB / PEG / HC / AgNPs and PLA / MB / PEG / AgNPs) meet the minimum traction properties requirements for use in the medical field.

Evaluarea in vitro a degradabilității biocompozitelor polimericeIn vitro evaluation of the degradability of polymeric biocomposites

Evaluarea degradabilității biocompozitelor polimerice s-a efectuat prin imersarea eșantioanelor de (10 x 3 x 0,01) cm (obținute din filme) în PBS, p H = 7,4, la temperatura de 37°C, pentru diferite intervale de timp. Degradarea materialelor a fost evaluată prin determinarea variației de masă. Probele au fost supuse testului in vitro după uscarea acestora la 40°C în etuva MEMMERT, timp de 24 h și aducerea la masă constantă. De asemenea, probele s-au uscat în etuvă la 40°C, timp de 24 h, înainte de fiecare determinare a variației de masă.The degradability assessment of polymeric biocomposites was performed by immersing (10 x 3 x 0.01) cm (obtained from film) samples in PBS, p H = 7.4, at 37 ° C, for different time intervals. Material degradation was assessed by determining the mass variation. The samples were tested in vitro after drying at 40 ° C in the MEMMERT oven for 24 hours and brought to a constant mass. The samples were also dried in an oven at 40 ° C for 24 hours before each determination of mass variation.

În fig. 2 se prezintă pierderea de masă a amestecurilor realizate la diferite interval de timp. Se observă faptul că probele care conțin colagen hidrolizat (PLA/MB/PEG/HC și PLA/MB/PEG/HC/AgNPs) înregistrează o pierdere de masă de circa 7% după 3 zile de imersare. Aceste probe prezintă cea mai mare pierdere de masă față de probele fără1 colagen, probabil datorită atacului rapid al PBS-ului în spațiile dintre lanțurile polimerice, plastifiant și colagen. Pentru utilizarea pe termen scurt (24 h) a drenurilor, receptura care 3 conține PLA plastifiată și agent antimicrobian prezintă o pierdere de masă de circa 1%.In fig. 2 shows the mass loss of the mixtures made at different time intervals. It is observed that the samples containing hydrolyzed collagen (PLA / MB / PEG / HC and PLA / MB / PEG / HC / AgNPs) show a mass loss of about 7% after 3 days of immersion. These samples show the highest mass loss compared to the collagen-free samples, probably due to the rapid attack of PBS in the spaces between the polymer chains, plasticizer and collagen. For short-term use (24 h) of drains, the recipe containing 3 contains plasticized PLA and antimicrobial agent has a weight loss of about 1%.

Evaluarea in vivo a biocompozitelor polimerice5In vivo evaluation of polymeric biocomposites5

Implantarea biocompozitelor polimerice s-a realizat după anestezierea șoarecilor cu ketamină/xilazină pentru a minimaliza durerea și disconfortul animalelor utilizate în testări.7Implantation of polymeric biocomposites was performed after anesthesia of mice with ketamine / xylazine to minimize the pain and discomfort of the animals used in the tests.7

Au fost utilizați 4 șoareci tip CD 1-Nude (CDl-Foxnlnu); greutate 20...25 g/șoarece (având greutatea medie de 22,5 g) per fiecare tip de material testat. Implantarea s-a realizat dorsal, 9 prin efectuarea unei incizii și introducerea materialului de testat. Verificarea viabilității tuturor animalelor s-a efectuat cel puțin o dată pe zi, iar examinările clinice detaliate au fost 11 efectuate și înregistrate o dată pe săptămână. Greutatea corporală a fost măsurată săptămânal. Perioada de observație a fost de 8 săptămâni. După sacrificarea animalelor, 13 locul de implantare a biomaterialului a fost examinat pentru a evalua orice reacții tisulare adverse evidente la materialul implantat. La 8 săptămâni, imediat după sacrificare, materialul 15 de testare s-a îndepărtat cu grijă din locul de implantare, având grijă să provoace cât mai puține daune țesuturilor adiacente. Țesuturile din locul de implatare (piele, mușchi) au fost 17 rezecate și conservate în formol tamponat (soluție de formaldehidă aproximativ 4 %) și apoi parafinate. Secțiuni de aproximativ 5 microni grosime au fost preparate din fiecare regiune 19 de implantare a materialelor de testat sau control. Lamelele au fost colorate cu hematoxilină și eozină. 214 CD 1-Nude mice (CDl-Foxnlnu) were used; weight 20 ... 25 g / mouse (having an average weight of 22.5 g) per type of material tested. Implantation was performed dorsally, 9 by making an incision and inserting the test material. The viability check of all animals was performed at least once a day, and detailed clinical examinations were performed and recorded once a week. Body weight was measured weekly. The observation period was 8 weeks. After slaughtering the animals, the site of implantation of the biomaterial was examined to assess any obvious adverse tissue reactions to the implanted material. At 8 weeks, immediately after slaughter, the test material was carefully removed from the implant site, taking care to cause as little damage to the adjacent tissues as possible. The tissues at the site of implantation (skin, muscle) were resected and preserved in buffered formalin (approximately 4% formaldehyde solution) and then paraffined. Approximately 5 micron thick sections were prepared from each region 19 for implantation of test or control materials. The slides were stained with hematoxylin and eosin. 21

Nu au existat efecte legate de implantarea biomaterialelor asupra greutății corporale.There were no effects on the implantation of biomaterials on body weight.

Toate animalele au prezentat creștere în greutate corporală normală până la sacrificare. Nu 23 au fost observate semne clinice anormale. Nu au existat anomalii macroscopice la evaluarea la 8 săptămâni. Examinarea macroscopică a țesutului din jurul locului de implantare nu a 25 relevat prezența hematoamelor la locul de implantare la 8 săptămâni, însă a evidențiat prezența unui țesut fibrotic de aproximativ 1 mm, inseparabil sau aderent la țesuturile din jur, 27 încapsulând materialul testat (fig. 3). Histopatologic, nu au fost observate modificări legate de implantarea biomaterialelor la animale. Nici o dovadă de necroză sau degenerare 29 musculară nu a fost observată în această perioadă.All animals showed normal body weight gain until slaughter. No 23 abnormal clinical signs were observed. There were no macroscopic abnormalities at the 8-week assessment. Macroscopic examination of the tissue around the implant site did not reveal the presence of hematomas at the implant site at 8 weeks, but revealed the presence of fibrotic tissue of approximately 1 mm, inseparable or adherent to the surrounding tissues, encapsulating the tested material (fig. 3). Histopathologically, no changes were observed in the implantation of biomaterials in animals. No evidence of muscle necrosis or degeneration was observed during this period.

Controlul sterilității 31Sterility control 31

Eșantioanele de dren se însămânțează direct în mediile de cultură astfel încât volumul produsului să nu fie mai mare de 10% din volumul mediului de cultură. Mediile de 33 cultură (Mediul I - Fluid thioglycollate medium și Mediul II - Sabouraud lichid) se toarnă în eprubete sterile (aproximativ 10 ml), în condiții aseptic. Mediul I se regenerează timp de 20 35 min la 100°C în baie Mărie și apoi se răcește brusc. Se utilizează câte două eprubete din fiecare mediu pentru o probă. Se deschide aseptic ambalajul cu proba de însămânțat. Cu 37 o foarfecă sterilă se ridică proba din ambalaj, se taie din ea o porțiune de aproximativ 1 cm și se introduce în eprubeta cu mediu. Se repetă operațiunea, în mod identic până când se 39 termină de însămânțat tot grupul de eprubete. La terminarea lucrului, epmbetele însămânțate cu proba sterilizată se incubează timp de 7 zile, astfel: eprubetele cu Mediul I la temperatura 41 30...35°C și eprubetele cu Mediul II la temperatura 20...25°C. Eprubetele cu mediu însămânțate se examinează zilnic pe timpul incubații pentru evidențierea macroscopică a 43 creșterii microbiene. Dacă în toate eprubetele însămânțate cu proba de analizat, mediul de cultură își păstrează transparența inițială în comparație cu proba martor pe toată durata de 45 incubare, atunci proba examinată este sterilă. In caz contrar, proba este nesterilă.Drain samples are seeded directly into the culture medium so that the volume of the product does not exceed 10% of the volume of the culture medium. 33 culture media (Medium I - Fluid thioglycollate medium and Medium II - Sabouraud liquid) are poured into sterile test tubes (approximately 10 ml) under aseptic conditions. The first medium is regenerated for 20 to 35 minutes at 100 ° C in a water bath and then cooled abruptly. Two test tubes from each medium are used for one sample. Aseptically open the package with the seed sample. With 37 sterile scissors, remove the sample from the package, cut a portion of about 1 cm from it and place it in the test tube with medium. The operation is repeated in the same way until the whole group of test tubes has been sown. At the end of the work, the seeds sown with the sterilized sample are incubated for 7 days, as follows: the tubes with Medium I at a temperature of 41 30 ... 35 ° C and the tubes with Medium II at a temperature of 20 ... 25 ° C. The inoculated tubes are examined daily during incubation for macroscopic evidence of microbial growth. If in all tubes seeded with the test sample the culture medium retains its initial transparency compared to the control sample throughout the 45 incubation period, then the test sample is sterile. Otherwise, the sample is sterile.

Tuburile de dren obținute din biocompozitele polimerice au fost sterile. 47Drain tubes obtained from polymeric biocomposites were sterile. 47

Revendicăridemand

Claims (2)

1 Revendicări1 Claims 3 1. Procedeu de obținere a unui bionanocompozit polimeric pe bază de acid polilalctic, hidrolizat de colagen și nanoparticule de argint, caracterizat prin aceea că se prelucrează 5 în topitură la o temperatură de 170°C, timp de 7 min și o viteză de rotație a șnecului de3 1. Process for the production of a polymeric bionanocomposite based on polylactic acid, collagen hydrolyzate and silver nanoparticles, characterized in that it is processed in the melt at a temperature of 170 ° C for 7 minutes and a rotational speed of the screw of 60 rpm un amestec pe bază de 75,6...79,6% în greutate acid polilactic, 7,56...7,96% în 7 greutate plastifiant, 11,34...11,94% în greutate polietilenglicol, 0...5% în greutate hidrolizat de colagen și 0...0,5% în greutate nanoparticule de argint, amestecul rezultat este trecut prin 9 extruder cu șnec, prevăzut cu o doză care are diametrul φ de 4 mm și un dorn cu diametru φ de 3 mm, la o temperatură de 135...150°C, viteza de rotație de 30...60 rpm, obținându-se 11 un tub urinar cu diametrul interior de 3 ± 0,1 mm și diametrul exterior de 4 ± 0,1mm, având rezistența la rupere de 16...32 MPa, alungirea la rupere de 126,5...216,8%, modul de 13 elasticitate de 1891...2058MPa, are o proliferare celulară de 88,96...98,77%, rezistență la formarea de biofilm/activitate fungică față de Candida albicans ATCC10231, stabile pe 15 termen scurt, având pierdere de masă de 1,2...2,9% și fiind degradabile după un timp mai îndelungat.60 rpm a mixture based on 75.6 ... 79.6% by weight polylactic acid, 7.56 ... 7.96% by 7 weight plasticizer, 11.34 ... 11.94% by weight polyethylene glycol , 0 ... 5% by weight hydrolyzed collagen and 0 ... 0.5% by weight silver nanoparticles, the resulting mixture is passed through 9 screw extruder, provided with a dose having a diameter φ of 4 mm and a mandrel with a diameter φ of 3 mm, at a temperature of 135 ... 150 ° C, rotational speed of 30 ... 60 rpm, obtaining 11 a urinary tube with an inner diameter of 3 ± 0.1 mm and a diameter outer of 4 ± 0.1mm, with breaking strength of 16 ... 32 MPa, elongation at break of 126.5 ... 216.8%, modulus of 13 elasticity of 1891 ... 2058MPa, has a cell proliferation of 88.96 ... 98.77%, resistance to biofilm formation / fungal activity against Candida albicans ATCC10231, stable for 15 short term, having a mass loss of 1.2 ... 2.9% and being degradable after a longer time. 17 2. Bionanocompozit polimeric pe bază de acid polilalctic, hidrolizat de colagen și nanoparticule de argint obținut prin procedeul de obținere definit în revendicarea 1.A polymeric bionanocomposite based on polylalkic acid, hydrolyzed collagen and silver nanoparticles obtained by the production process defined in claim 1.
RO201600876A 2016-11-22 2016-11-22 Polymeric composites for producing urinary drainage tube with antimicrobial properties and process for preparing the same RO132576B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RO201600876A RO132576B1 (en) 2016-11-22 2016-11-22 Polymeric composites for producing urinary drainage tube with antimicrobial properties and process for preparing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RO201600876A RO132576B1 (en) 2016-11-22 2016-11-22 Polymeric composites for producing urinary drainage tube with antimicrobial properties and process for preparing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RO132576A2 RO132576A2 (en) 2018-05-30
RO132576B1 true RO132576B1 (en) 2021-10-29

Family

ID=62189557

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RO201600876A RO132576B1 (en) 2016-11-22 2016-11-22 Polymeric composites for producing urinary drainage tube with antimicrobial properties and process for preparing the same

Country Status (1)

Country Link
RO (1) RO132576B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RO132576A2 (en) 2018-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7179849B2 (en) Antimicrobial compositions containing colloids of oligodynamic metals
Gallo et al. Efficacy of silver coated surgical sutures on bacterial contamination, cellular response and wound healing
RU2628539C2 (en) Antimicrobial compositions of wide spectrum of action based on taurolidine and protamine combininations and medical devices containing such compositions
US20260053972A1 (en) Anti-Microbial Medical Materials and Devices
Chen et al. Antimicrobial coating: tracheal tube application
Wahab et al. Recent advances in silver nanoparticle containing biopolymer nanocomposites for infectious disease control–a mini review
WO2004017738A1 (en) Antimicrobial compositions containing colloids of oligodynamic metals
Paleczny et al. Modifications of bacterial cellulose in wound care
CN111068103A (en) A kind of long-acting antibacterial gel dressing for surgical wound and preparation method thereof
CN1916213A (en) Antibacterial memory alloy material
Zhao et al. In vitro and in vivo study of antibacterial and anti‐encrustation coating on ureteric stents
US8568711B2 (en) Antimicrobial compositions
RO132576B1 (en) Polymeric composites for producing urinary drainage tube with antimicrobial properties and process for preparing the same
CN111991417A (en) Hypochlorous acid gel with physiological responsiveness and application thereof in skin wound surface
CN110801539A (en) Preparation method of nano-silver/polydopamine/polypropylene composite patch material
Mohite et al. Engineered nanomaterials for wound healing
Shukur Nanoparticles and their Potential affect as Antimicrobials in dentistry
Tata et al. Nanoparticle-based treatment of bacterial biofilms
KR20220158729A (en) antimicrobial substances
CN116850351A (en) A viscoelastic agent with strong antibacterial effect
Alavije et al. Catgut enriched with CuSO 4 nanoparticles as a surgical suture: Morphology, Antibacterial activity, Cytotoxicity and Tissue reaction
Guggenbichler Prevention of implant associated nosocomial infections