Bası yaralarının önlenmesi için agaroz kriyojel sentezi, farklı tip antibakteriyel kimyasallar ile yüzey modifikasyonu ve antibakteriyel etkinliğinin araştırılması

Abstract

Bası yaraları, özellikle uzun süreli hareketsiz kalan hastalarda gözlemlenen ve önemli morbidite nedenlerinden biri olan ciddi bir sağlık sorunudur. Agaroz esaslı kriyojeller, sahip oldukları kontrollü gözenekli yapıları ve yüksek su tutma kapasiteleri gibi üstün özellikleri sayesinde yara iyileşmesi için ideal bir ortam sağlamaktadır. Bu çalışmada, bası yaralarındaki enfeksiyon riskini azaltmak amacıyla agaroz ve sodyum aljinat polimerik matrisine üç farklı antibakteriyel kimyasal maddenin ilavesiyle kontrollü gözenek yapısına sahip kriyojellerin sentezlenmesi ve antibakteriyel etkinliklerinin test edilmesi amaçlanmıştır. Çalışmanın ilk aşamasında, agaroz ve sodyum aljinat çözeltilerine üç farklı konsantrasyonda gluteraldehit ilave edilerek kriyojel oluşum özellikleri incelenmiş ve optimum formülasyon belirlenmiştir. İkinci aşamada, belirlenen bu optimum formülasyona, farklı kimyasal yapıdaki üç antibakteriyel madde (gümüş sulu dispersiyonu, hafif anyonik metal tuzları karışımı ve çinko piritiyon sulu dispersiyonu), üç farklı konsantrasyonda ilave edilmiştir. Üçüncü aşamada elde edilen kriyojellerin morfolojik özellikleri SEM, fonksiyonel grupları FTIR spektroskopisi, ısıl özellikleri ise DSC ile karakterize edilmiştir. Ayrıca malzemelerin mekanik özellikleri (çekme mukavemeti), şişme kapasiteleri, su buharı geçirgenlikleri ve yoğunlukları gibi fiziksel ve performans parametreleri standart test yöntemleri kullanılarak değerlendirilmiştir. Dördüncü aşamada kriyojellerin antibakteriyel etkinlikleri ise Gram-negatif Escherichia coli ve Gram-pozitif Staphylococcus aureus bakterilerine karşı yarı kantitatif ve kantitatif olarak test edilmiştir. Bu çalışma, bası yaralarının tedavisinde enfeksiyon riskini azaltma potansiyeli taşıyan, yüksek su buharı geçirgenliği, üstün şişme kapasitesi ve yeterli mekanik mukavemete sahip, yeni nesil bir yara örtüsü malzemesine ait önemli verileri sunmaktadır.

Pressure ulcers are a serious health problem and a significant cause of morbidity, observed particularly in patients with prolonged immobility. Agarose-based cryogels provide an ideal environment for wound healing, owing to their superior properties such as controlled porous structures and high water retention capacity. This study aimed to synthesize cryogels with a controlled porous structure, prepared by incorporating three different antibacterial agents into an agarose and sodium alginate polymeric matrix, and to evaluate their antibacterial activities in order to reduce the risk of infection in pressure ulcers. In the first step of the study, the cryogel formation properties were investigated by adding glutaraldehyde at three different concentrations to agarose and sodium alginate solutions to determine the optimal processing recipe. In the second step, three antibacterial agents with different chemical structures (aqueous silver dispersion, a mixture of mildly anionic metal salts, and aqueous zinc pyrithione dispersion) were incorporated into this optimum formulation at three different concentrations. In the third step, the morphological properties of the resulting cryogels were characterized by SEM, functional groups by FTIR spectroscopy, and thermal properties by DSC. Furthermore, physical and performance parameters such as the mechanical properties (tensile strength), swelling capacity, WVTR, and density of the materials were evaluated using standard test methods. In the fourth stage, the antibacterial activities of the cryogels were tested semiquantitatively and quantitatively against Gram-negative Escherichia coli and Grampositive Staphylococcus aureus bacteria. This study presents significant data for a nextgeneration wound dressing material that possesses high water vapor permeability, a superior swelling capacity, and adequate mechanical strength, carrying the potential to reduce the risk of infection in the treatment of pressure ulcers.