Antimicrobial properties of different multilayered scaffolds complexed with metronidazole and metronidazole-ozone

Abstract

This study compares two different scaffolds (dicalcium silicate – Ca2SiO4 – core covered with a glass of composition Ca2P6O17 doped with lithium and with strontium) loaded with metronidazole alone and with metronidazole combined with ozone. Complexes metronidazole-2-hydroxypropyl--cyclodextrins (HP--CDs) were used to increase the solubility and availability of metronidazole. The concentration of metronidazole used was 40.8mg/mL (58.4mM), with a molar ratio of 1:1 and 1.5mL of ozone oil were added to the different scaffolds. The disk diffusion method against the Gram-positive bacterium Staphylococcus aureus and the Gram-negative bacterium Escherichia coli showed microbial inhibition but not statistically significant (p > 0.05) halo inhibition produced by metronidazole alone and that produced by metronidazole combined with ozone. This research is expected to have strong social impact directly affecting the quality of life of those affected by osteonecrosis as these nanostructures anchored to structures with a porous 3D-core could facilitate bone regeneration promoted by cell adhesion, vascularization and nutrients supply

Este estudio compara dos andamios diferentes (núcleo de silicato dicálcico - Ca2SiO4 - recubierto con un vidrio de composición Ca2P6O17 dopado con litio y con estroncio) cargados con metronidazol solo y con metronidazol combinado con ozono. Se utilizaron complejos metronidazol-2-hidroxipropil--ciclodextrinas (HP--CDs) para aumentar la solubilidad y disponibilidad del metronidazol. La concentración de metronidazol utilizada fue de 40.8mg/mL (58.4mM), con una relación molar de 1:1 y se agregaron 1.5mL de aceite de ozono a los diferentes andamios. El método de difusión en disco contra la bacteria Gram positiva Staphylococcus aureus y la bacteria Gram negativa Escherichia coli mostró inhibición microbiana pero no estadísticamente significativa (p >0.05) entre la inhibición del halo producido por metronidazol solo y el producido por metronidazol combinado con ozono. Se espera que esta investigación tenga un fuerte impacto social y que afecte directamente a la calidad de vida de los afectados por osteonecrosis, ya que estas nanoestructuras ancladas a estructuras con un núcleo 3D poroso podrían facilitar la regeneración ósea promovida por la adhesión celular, la vascularización y el suministro de nutrientes.