The effect of the carbon fibres diameter on cell response

W ramach pracy otrzymano włókninę zbudowaną z włókien o różnych średnicach i wielkości, której mikrostruktura posiada biomimetyczny charakter, tzn. składa się z włókien o średnicach zbliżonych do średnic włókien występujących w tkankach. Badania biologiczne wykazały, że włókna o niskich średnicach są gorzej tolerowane przez tkanki.A three dimensional fibrous material, made from fibres differing in diameters and porosity, has been designed and prepared. These materials will constitute a 3D scaffold containing fibrous components mimicking the structure of natural tissue. The biological studies indicate that the fibres with bigger diameter allow for more intense and quick regeneration of surrounding tissue

In vitro biological evaluation of new dental biomaterials

Ponieważ znane jest działanie bakteriobójcze srebra i złota, podjęto próbę wytworzenia nowej grupy biomateriałów bakteriobójczych do stosowania w stomatologii odtwórczej, zawierających cząstki nanosrebra i nanozłota. Celem opisanych badań była ocena cytotoksyczności i aktywności przeciwbakteryjnej nowo wytworzonych biomateriałów. Do ich przygotowania zastosowano roztwory koloidalne srebra i złota, a także dodatek bioszkieł zawierających nanosrebro. Badania oparto na cemencie szkło-jonomerowym zarabianym wodą. Jako bioszkieł zawierających nanosrebro użyto dwóch rodzajów szkieł otrzymanych metodą zol-żel. Przeprowadzono badania podstawowych właściwości użytkowych wytworzonych cementów – czasu wiązania i wytrzymałości na ściskanie. Badania cytotoksyczności wykonano metodą bezpośredniego kontaktu zgodnie z normą ISO 10993-5. Badanie działania przeciwbakteryjnego przeprowadzono metodą rozcieńczeń z wykorzystaniem bakterii Pseudomonas aeruginosa oraz Staphylococcus aureus. Wyniki powyższych prac wykazały, że zastosowana metoda dotowania srebrem lub złotem cementów szkło-jonomerowych zarabianych wodą pozwala na otrzymanie materiałów wykazujących działanie przeciwbakteryjne w stosunku do pałeczki ropy błękitnej Pseudomonas aeruginosa oraz gronkowca złocistego Staphylococcus aureus. Wśród cementów najlepszymi właściwościami przeciwbakteryjnymi charakteryzowały się cementy GJ-S2/W-P0-Ag i GJ-S2/W-Ag, nieco gorsze działanie przeciwbakteryjne wykazywały materiały GJ-S2/W-Z8 i GJ-S2/W-Au, a najsłabsze - cement GJ-S2/W. Ponieważ badane materiały wykazywały cytotoksyczność w stopniu słabym lub umiarkowanym po 48 i 72 godzinach inkubacji, dlatego w dalszych badaniach należy wyjaśnić przyczyny cytotoksyczności tych materiałów. Chociaż otrzymane materiały wymagają udoskonalenia i optymalizacji, szczególnie w zakresie przygotowania proszków szkieł ze srebrem i właściwości użytkowych cementów, to otrzymane wyniki zachęcają do prowadzenia dalszych prac nad materiałami stomatologicznymi o działaniu przeciwbakteryjnym.Since the bactericidal effect of silver and gold is known, an attempt has been made to produce a new group of bactericidal biomaterials for use in restorative dentistry, containing nanoparticles of silver and gold. The aim of this research was to evaluate the cytotoxicity and antibacterial activity of newly produced biomaterials. Colloidal solutions of silver and gold, as well as the addition of nanosilver-containing bioglass were used for the preparation of these materials. The study was based on water-mixable glass-ionomer cement. Two types of glass, obtained by sol-gel method were used as nanosilver-containing bioglass. The basic performance properties of produced cements - setting time and compressive strength - were studied. Cytotoxicity assays were performed by a direct contact method, in accordance with ISO 10993-5 standard. The test of antimicrobial activity was performed using a dilution method, with Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus. The results of the above work have shown that the method used to supplement water-mixable glass-ionomer cements with silver or gold allows to obtain materials with antibacterial properties against Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus. Also, the addition of nanosilver and nanogold to cement did not cause significant changes in the level of cytotoxicity relative to the basic cement. The resulting materials, however, require improvement and optimization, particularly regarding the preparation of glass powders with silver and performance of cements. The obtained results encourage the further study of dental materials with antibacterial properties

Study on physicochemical properties and in vitro cytotoxicity of bioglasses doped with Mg, Sr, Au

W artykule przedstawiono wyniki badań wytworzonych bioszkieł w układzie CaO-SiO2-P2O5 dotowanych Mg lub Sr, lub Au. W ramach przeprowadzonych badań określono morfologię otrzymanych bioszkieł, a także ich bioaktywność w warunkach in vitro oraz oddziaływanie cytotoksyczne na komórki L929. Ponadto, bioszkło dotowane Au poddano badaniu przy użyciu mikroskopu transmisyjnego z analizą EDS. Stwierdzono, że wytworzone bioszkła in vitro w kontakcie z symulowanym płynem fizjologicznym (SBF) są bioaktywne oraz nie oddziałują cytotoksycznie na komórki L929This paper presents the results of research on bioglasses in the system CaO-SiO2-P2O5 doped with Mg, Sr and Au. Within the study the morphology of the bioglasses and in vitro bioactivity and cytotoxic effect on L929 cells were determined. Au doped bioglass was examined using transmission electron microscopy with EDS analysis. It was found that the produced bioglasses were bioactive in contact with simulated body fluid (SBF) and were no toxic on L929 cells in vitro tests

Toxicity of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in diesel exhausts

The paper presents results of analysis of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) concentration and toxicity emitted from 1,9 TDI self-ignition. Because of unstable parameters of self-ignition engine work (pressure and temperature jumps), PAHs were extracted from two phases: gas phase and solid phase (particle matter - PM). A chromatographic method (Capillary gas Chromatography) of polycyclic aromatic hydrocarbons identification and analysis, because of their low level of concentration in exhaust gases, needed to be supported by sample purification and enrichment stages. Calibration of the chromatograph was made by attested mixture of 16 model samples (according to EPA, USA). Two different methods for toxicity estimation was used in this researches. The authors used relative carcinogenic coefficients (RCC) which was determined by Nisbet and LaGoy for individual polycyclic aromatic hydrocarbons in relation to benzo(a)pirene. Samples consist PAHs was also tested for cytotoxicity in standardized cell-culture system (human cell line A549, mouse fibroblasts line cell L929). Cell growth, cell morphology and cell viability were used as parameters to determine the cytotoxicity of the materials. The measure the lethality effect on cells was determined spectrophotometrically with the use of a mitochondrial enzyme activity assay for mitochondrial succinate dehydrogenase activity by 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT assay). Cells were exposed to the biomaterials for 24, 72 and 120 h. The results of in vitro tests are discussible. A lach of correlation between toxicity measurement methods which was used in these researches was observed

In vitro studies of antibacterial activity of sol-gel bioglasses containing Mg, Sr and Au

Celem prowadzonych badań było określenie aktywności przeciwbakteryjnej in vitro bioaktywnych szkieł dotowanych Mg, Sr i Au. Przedstawiono badania zmodyfikowanych bioszkieł zawierających wybrane pierwiastki wprowadzone dla podwyższenia bioaktywności, które mogą wspomagać przebieg procesów fizjologicznych kościotworzenia i wykazywać działanie przeciwbakteryjne. Obecność magnezu w składzie biomateriału zwiększa jego bioaktywność. Stront wpływa na lepszą proliferację komórek kostnych. Złoto należy do grupy „ultraelementów” działających przeciwbakteryjnie oraz aktywuje procesy metaboliczne poprzez oddziaływanie na enzymy. Silany użyte podczas syntezy bioszkieł metodą zol-żel, także mogą zwiększać ich bioaktywność. Materiał odniesienia stanowiło bioszkło P5-VS zawierające 70% mas. SiO2, 5% mas. P2O5 oraz 25% mas. CaO. Bioszkła P5-VS-1_Mg i P5-VS-1_Sr, o takim samym składzie jak P5-VS wytworzono zastępując 1% mas. CaO odpowiednio MgO lub SrO. W przypadku bioszkieł P5-VS-Au_r-r i P5-VS-Au_nzk nanocząsteczki złota były dodane w ilości 0,00065% mas. i 0,002% mas. odpowiednio jako: roztwór koloidalny lub niejonowe złoto koloidalne. Właściwości fizykochemiczne wytworzonych bioszkieł obejmujące morfologię powierzchni, a także ich bioaktywność po kontakcie z roztworem symulującym osocze oraz wyniki cytotoksyczności zostały przedstawione w innym artykule. Stwierdzono, że bioszkła w kontakcie z płynem symulującym osocze (SBF) są bioaktywne oraz nie oddziałują cytotoksycznie na komórki L929. Wyniki badań in vitro aktywności przeciwbakteryjnej wytworzonych bioszkieł wykazały ich wyższą aktywność w stosunku do szczepu Staphylococcus aureus niż Pseudomonas aeruginosa. Wzrost mikroorganizmów najbardziej hamowało bioszkło P5-VS-1_Sr. Bioszkło P5-VS bez udziału Mg, Sr lub Au wykazywało najsłabsze działanie przeciwbakteryjne.The aim of this study was to determine in vitro antibacterial activity of bioactive glasses doped with Mg, Sr and Au. Authors showed tests of modified bioglasses containing selected elements incorporated to the composition in order to increase bioactivity, which could contribute to physiological processes of osteogenesis and exhibit bactericidal activity. The presence of magnesium in the composition of the biomaterial enhances its bioactivity. Strontium improves the proliferation of bone cells. Gold belongs to the group of “ultra-elements” which show antibacterial activity and activate metabolism by acting on enzymes. The silane used for the synthesis of sol-gel bioglasses may also increase bioactivity. Bioglass P5-VS containing 70 wt% of SiO2 and 25 wt% of CaO and 5 wt% of P2O5 was a reference material. Bioglasses P5-VS-1_Mg and P5-VS-1_Sr with the same composition as P5-VS were obtained by substituting 1 wt% of CaO by MgO or SrO respectively. In the case of bioglasses P5-VS-Au_r-r and P5-VS- -Au_nzk nanoparticles of Au were added in the amount of 0.00065 wt% and 0.002 wt% as colloidal solution or nonionic colloidal gold respectively. Physical and chemical properties of sol-gel bioactive glasses including grain morphology and bioactivity in simulated body fluid and the results of cytotoxicity were presented in a previous publication. It was found that bioglasses were bioactive in contact with simulated body fluid (SBF) and were not toxic on L929 cells in vitro. The results of in vitro antibacterial activity studies of obtained bioglasses showed higher activity against strain of Staphylococcus aureus than Pseudomonas aeruginosa. The growth of microorganisms was inhibited in the most effective way by the bioglass P5-VS-1_Sr. The P5-VS bioglass without Mg, Sr or Au shows the weakest bactericidal effect

Study on bioactivity and in vitro cytotoxicity of bioglasses from the SiO2-CaO system obtained by the sol-gel method using silanes

Celem badań była ocena bioaktywności i cytotoksyczności in vitro bioszkieł o składzie chemicznym SiO2 70% mas. i CaO 30% mas., wytworzonych metodą zol-żel. Podczas syntezy do wprowadzenia SiO2 zastosowano TEOS lub jego mieszaniny z winylo(trimetoksy)silanem (VS) lub trimetoksysililometakrylanem propylowym (MPS). Bioaktywność oceniono z zastosowaniem SEM przez analizę obrazów morfologii powierzchni bioszkieł po kontakcie z roztworem symulującym osocze (SBF). Natomiast ocenę działania cytotoksycznego wykonano metodą bezpośrednią i pośrednią zgodnie z PN-EN 10993-5 „Biologiczna ocena wyrobów medycznych - Część 5: Badania cytotoksyczności: metody in vitro" po kontakcie z komórkami fibroblastopodobnymi L929. Wyniki przeprowadzonych badań bioaktywności pozwalają stwierdzić, że otrzymane bioszkła są bioaktywne w kontakcie z roztworem SBF, na co wskazuje obecność na powierzchni bioszkieł sferycznych struktur typowych dla morfologii apatytu. Natomiast wyniki cytotoksyczności in vitro wykonane metodą pośrednią dla wszystkich wytworzonych bioszkieł wskazują na brak efektu toksycznego na komórki L929.The aim of this study was to evaluate the bioactivity and in vitro cytotoxicity of bioglass with chemical composition 70 wt% SiO2 and 30 wt% CaO obtained by the sol-gel method. During the synthesis TEOS or mixture thereof with vinyltriethoxysilane (VS) or (trimetoxysilyl)propyl methacrylate (MPS) were used to introduce SiO2 content. Bioactivity was assessed by SEM observations of bioglass surface morphology after contact with a simulated body fluid (SBF). The evaluation of cytotoxicity was performed according to PN-EN 10993-5 "Biological evaluation of medical devices - Part 5: Tests for cytotoxicity: in vitro methods" after contact with fibroblast like cells L929. Results of the study of bioactivity allow to conclude that the obtained bioglasses are bioactive in contact with SBF solution, as indicated by the presence on the surface of spherical structures typical for morphology of the apatite. Moreover the results of indirect method in vitro cytotoxicity tests involving all produced bioglasses revealed no toxic effect on L929 cells