Wpływ poliuretanów z syntetycznym polihydroksymaślanem na wzrost mikroorganizmów

• Autorzy: Brzeska J. , Janik H. , Kowalczuk M. , Rutkowska M.

Warianty tytułu

EN

Influence of polyurethanes based on synthetic poly([R,S]-3-hydroxybutyrate) on micoorganisms growth

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań oddziaływania nowych alifatycznych poliuretanów (PUR), otrzymanych z udziałem ataktycznego poli([R,S]-3- hydroksymaślanu (a-PHB), na wzrost Staphylococcus aureus, Escherichia coli i Candida albicans wokół próbek polimerów. Strefa zahamowania wzrostu mikroorganizmów oznaczona została także dla handlowego, biomedycznego poliuretanu - ChronoThane T oraz dla czystego rozpuszczalnika, użytego do syntezy poliuretanów (N,N-dimetyloformamidu). Najbardziej wrażliwym na działanie materiału poliuretanowego w warunkach prowadzenia doświadczenia był szczep Staphylococcus aureus, najmniej zaś - Candida albicans. Wykluczono wpływ czystego rozpuszczalnika na wzrost mikroorganizmów. Natomiast ChronoThane T tylko w niewielkim stopniu ograniczył ich wzrost. Stwierdzono więc, że obecność poli([R,S]- 3-hydroksymaślanu w strukturze poliuretanów wpłynęła na ich właściwości biostatyczne.

EN

In the present study the influence of novel aliphatic polyurethanes (PUR), based on atactic poly([R,S]-3- hydroxybutyrate) (a-PHB), on growth of Staphylococcus aureus, Escherichia coli and Candida albicans in the area around polymer samples has been estimated. For comparison measurement of zone of inhibition was also performed for ChronoThane T – the medical grade aliphatic polyurethane and for pure solvent - N,N-dimethylformamide used in the synthesis of polyurethanes. Staphylococcus aureus was the most sensitive microorganism to polymer material in conditions of investigation whereas Candida albicans – the most resistant. The influence of pure solvent on microorganisms growth was excluded and ChronoThane T only in small degree restricted bacterial vitality so it was concluded that presence of poly([R,S]-hydroxybutyrate) in polymer structure was responsible for biostatic properties of obtained polyurethanes.

Słowa kluczowe

PL

poliuretany; mikroorganizmy; polihydroksymaślan

EN

polyurethanes; microorganisms; polyhydroxybutyrate

• Wydawca: Polish Society for Biomaterials in Cracow
• Czasopismo: Engineering of Biomaterials
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 14, no. 106-108
• Strony: 73--78
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., tab., zdj.

Twórcy

autor

Brzeska J.

• Akademia Morska w Gdyni, Katedra Chemii i Towaroznawstwa Przemysłowego, ul. Morska 83, 81-225 Gdynia, Polska

autor

Janik H.

• Politechnika Gdańska, Katedra Technologii Polimerów, ul. Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk, Polska

autor

Kowalczuk M.

• Polska Akademia Nauk, Centrum Materiałów Polimerowych i Węglowych, ul. Skłodowska-Curie 34, 41-800 Zabrze, Polska

autor

Rutkowska M.

• Akademia Morska w Gdyni, Katedra Chemii i Towaroznawstwa Przemysłowego, ul. Morska 83, 81-225 Gdynia, Polska

Bibliografia

• [1] Masiulanis B.: Biodegradowalne poliuretany dla medycyny. Elastomery, 2 (2003) 3.
• [2] Frost M., Meyerhoff M.E.: In Vivo Chemical Sensors: Tackling Biocompatibility. Analytical Chemistry, 1 (2006) 7371.
• [3] Balas A., Rajkiewicz M., Grzywa E., Janik H., Lisowska R., Gęsiak M., Wojtyńska E., Polit-Wilson D.: Materiały opatrunkowe stosowane w ortopedii i traumatologii. Cz. II. Qasi-prepolimery uretanowe – chemoreaktywne składniki opatrunków z kompozytów poliuretanowo-tkaninowych. Polimery, 10 (2001) 715.
• [4] Gogolewski S.: Biocompatible, biodegradable polyurethane materials with controlled hydrophobic to hydrophilic ratio. Pat. Int., WO 2006/010278 A1.
• [5] Pierce B.F., Brown A.H., Sheares V.V.: Thermoplastic Poly(ester urethane)s with Novel Soft Segments. Macromolecules, 41 (2008) 3866.
• [6] Tatai L., Moore T.G., Adhikari R., Malherbe F., Jayasekara R., Griffiths I., Gunatillake P.A.: Thermoplastic biodegradable polyurethanes: The effect of chain extender structure on properties and in-vitro degradation. Biomaterials, 28 (2007) 5407.
• [7] Aksoy A.E., Hasirci V., Hasirci N.: Surface Modification of Polyurethanes with Covalent Immobilization of Heparin. Macromolecular Symposia, 269 (2008) 145.
• [8] Flemming R.G., Capelli C.C., Cooper S.L., Proctor R.A.: Bacterial colonization of functionalized polyurethanes. Biomaterials, 21 (2000) 273.
• [9] Kébir N., Campistron I., Laguerre A., Pilard J.-F., Bunel C., Jouenne T.: Use of telechelic cis-1,4-polyisoprene cationomers in the synthesis of antibacterial ionic polyurethanes and copolyurethanes bering ammonium groups. Biomaterials, 28 (2007) 4200.
• [10] Hetric E.M., Shoenfisch M.H.: Antibacterial nitric oxide-releasing xerogels: Cell viability and parallel plate flow cell adhesion studies. Biomaterials, 28 (2007) 1948.
• [11] Pupka A., Abrahamów A., Szyber P.: Biomateriały i materiał tkankowy w leczeniu zakażeń protez naczyniowych. Polimery w Medycynie. 2 (2005) 41.
• [12] Gray J.E., Norton P.R., Alnouno R., Marolda C.L., Valvano M.A., Griffiths K.: Biological efficacy of electroless-deposited silver on plasma activated polyurethane. Biomaterials, 24 (2003) 2759.
• [13] Nakaya T., Yujun L.: Resent progress of phospholipids polymers, Designed Monomers and Polymers, 4 (2003) 309.
• [14] Lligadas G., Ronda J.C., Galiá M., Cádiz V.: Poly(ether urethane) Networks from Renewable Resources as Candidate Biomaterials: Synthesis and Characterization. Biomacromolecules, 8 (2007) 686.
• [15] Pan J., Li G., Chen Z., Chen X., Zhu W., Xu K.: Alternative block polyurethanes based on poly(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate) and poly(ethylene glycol). Biomaterials, 30 (2009) 2975.
• [16] Zhao Q., Cheng G., Li H., Ma X., Zhang L.: Synthesis and characterization of biodegradable poly(3-hydroxybutyrate) and poly(ethylene glycol) multiblock copolymers. Polymer, 46 (2005) 10561.
• [17] Foster L.J.R., Tighe B.J., Centrifugally spun polyhydroxybutyrate fibres: accelerated hydrolytic degradation studies, Polymer Degradation and Stability, 87 (2005) 1.
• [18] Defoirdt T., Boon N., Sorgeloos P., Verstraete W., Bossier P.: Short-chain fatty acids and poly-ß-hydroxyalkanoates: (New) Biocontrol agents for a sustainable animal production, Biotechnology Advances, 27 (2009) 680.
• [19] Piddubniak V., Kurcok P., Matuszowicz A., Głowała M., Fiszer-Kieszkowska A., Jedliński Z., Juzwa M., Krawczyk Z., Oligo-3-hydroxybutyrates as potential carriers for drug delivery, Biomaterials, 25 (2004) 5271.
• [20] Donlan R.M., Costeron J.W.: Biofilms: Survival Mechanisms of Clinical Relevant Microorganisms, Clinical Microbiology Reviews, 2 (2002) 167.
• [21] Bartoszewicz M, Rygiel A.: Biofilm jako podstawowy mechanizm zakażenia miejsca operowanego – metody prewencji w leczeniu miejscowym. Chirurgia Polska, 8, 3 (2006) 171.
• [22] Piozzi A., Francolini I., Occhiaperti L., Venditti M., Marconi W.: Antimicrobial activity of polyurethanes coated with antibiotics: a new approach to the realization of medical devices exempt from microbial colonization. International Journal of Pharmaceutics, 280 (2004) 173.
• [23] Kayser F.H., Bienz K.A., Eckert J., Zinkernagel R.M..: Mikrobiologia Lekarska, Wyd. Lekarskie PZWL, Warszawa, 2007.
• [24] Brzeska J., Rutkowska M., Janik H., Dacko P., Kowalczuk M.: Biodegradowalne poliuretany i sposób ich wytwarzania. Patent Application, No P385530 (2008).
• [25] Brzeska J., Dacko P., Janeczek H., Kowalczuk M., Janik H., Rutkowska M., Wpływ syntetycznego polihydroksymaślanu na wybrane właściwości nowych, otrzymanych z jego udziałem, poliuretanów do zastosowań medycznych. Cz.II. Poliuretany z cykloalifatycznym diizocyjanianem w segmencie sztywnym, Polimery, 1 (2011) 27.
• [26] Grapski J.A., Cooper S.L.: Synthesis and characterization of non-leaching biocidal polyurethanes. Biomaterials, 22 (2001) 2239.
• [27] Brzeska J., Janik H., Steinka I., Kukułowicz A., Rutkowska M.: Comparison of disk and tube method for estimation of biostatic properties of polyurethanes based on synthetic poly([R,S]-3-hydoxybutyrate). Joint Proceedings 23 (2010) 55.
• [28] Brzeska J.: Wpływ syntetycznego polihydroksymaślanu na właściwości nowych materiałów poliuretanowych dla celów medycznych. Ph.D. Thesis (2010) Gdynia Maritime University.