Polymethylmethacrylate-hydroxyapatite antibacterial and antifungal activity against oral bacteria: An in vitro study

Abstract

الملخص: أهداف البحث: الحنك المشقوق هو عيب خلقي شائع يتطلب غالبا ترقيع العظام السنخية للحصول على علاج فعال. كان الهدف من هذه الدراسة هو دراسة الأنشطة المضادة للبكتيريا والفطريات لمختلط بولي ميثيل ميثاكريلات-هيدروكسيباتيت ضد الكائنات الحية الدقيقة في الفم. يمكن أن تفيد النتائج الاستخدام المحتمل لـ بولي ميثيل ميثاكريلات-هيدروكسيباتيت كمواد تطعيم عظمية اصطناعية لعلاج عيوب العظام السنخية في حالات الحنك المشقوق. طريقة البحث: تم تحضير مسحوق هيدروكسيباتيت من مركز السيراميك في إندونيسيا وحبيبات بولي ميثيل ميثاكريلات من مختبرات هاي ميديا بنسبة 20:80 و30:70 و40:60. تم استخدام طريقة الانتشار المضاد للبكتيريا ضد المكورات العنقودية الذهبية، المشعشعة المصاحبة للورم الفطري، وحيدات الخلية البورفيرينية اللثوية و المغزلية الناخرة، في حين تم اختبار طريقة الانتشار المضاد للفطريات ضد المبيضات البيضاء. استخدمت بروتوكولات موحدة للزراعة الميكروبية. تم قياس مناطق التثبيط باستخدام الفرجار الرقمي. وشملت التحليلات الإحصائية اختبارات أنوفا و كروسكال-واليس أحادية الاتجاه، بالإضافة إلى اختبارات ''تركي الفرق الكبير بصراحة'' اللاحقة. النتائج: أظهرت سقالة بولي ميثيل ميثاكريلات-هيدروكسيباتيت بنسبة 20:80 أعلى نشاط مضاد للجراثيم ضد المكورات العنقودية الذهبية، المشعشعة المصاحبة للورم الفطري، وحيدات الخلية البورفيرينية اللثوية و المغزلية الناخرة. وتلاها النسب 30:70 و40:60 من حيث النشاط المضاد للبكتيريا. تم تحقيق أهمية إحصائية بالمقارنة مع الضوابط. ومع ذلك، لم تظهر أي من نسب بولي ميثيل ميثاكريلات-هيدروكسيباتيت نشاطا مضادا للفطريات ضد المبيضات البيضاء. الاستنتاجات: سقالات بولي ميثيل ميثاكريلات-هيدروكسيباتيت لها نشاط مضاد للجراثيم، ولكن ليس لها نشاط مضاد للفطريات. Abstract: Objective: Reconstruction of alveolar bone defects resulting from aging, trauma, ablative surgery or pathology, remains a significant clinical challenge. The objective of this study was to investigate the antibacterial and antifungal activities of mixed polymethylmethacrylate-hydroxyapatite (PMMA-HA) against oral microorganisms. Our findings could provide valuable insights into the prospective application of PMMA-HA as a synthetic bone graft material to manage alveolar bone defects via tissue engineering. Methods: HA powder was obtained from the Center for Ceramics in Indonesia and PMMA granules were obtained from HiMedia Laboratories; these were prepared in 20:80, 30:70, and 40:60 ratios. The antibacterial diffusion method was then performed against Staphylococcus aureus, Aggregatibacter actinomycetemcomitans, Porphyromonas gingivalis, and Fusobacterium nucleatum, while the antifungal diffusion method was used to test against Candida albicans. Standardized protocols were used for microbial culturing and inhibition zones were measured with digital calipers. Statistical analyses included one-way ANOVA and Kruskal–Wallis tests, supplemented by post-hoc Tukey HSD tests. Results: A PMMA-HA scaffold with a 20:80 ratio demonstrated the highest antibacterial activity against S. aureus, A. actinomycetemcomitans, P. gingivalis, and F. nucleatum. This was followed by the 30:70 and 40:60 ratios in terms of antibacterial activity. Statistical significance was achieved with p < 0.05 in comparison to controls. However, none of the PMMA-HA ratios showed antifungal activity against C. albicans. Conclusion: PMMA-HA scaffolds have significant activity against bacteria, but not against fungi.

Keywords

• Alveolar bone defect
• Antibacterial
• Antifungal
• Hydroxyapatite
• Medicine
• Polymethylmethacrylate