Abstract Research into biomaterials has grown rapidly in recent years due to the clinical need for organ and tissue replacement and regeneration. One of the most serious complications in orthopaedic implants is surgical site infection. Therefore, many attempts have been made to develop biocompatible materials with antibacterial properties. In this study, a newly-synthesized pseudowollastonite (PSW), synthesized from rice husk ash and a limestone precursor, was incorporated with different concentrations of silver (Ag) and sintered to enhance the antimicrobial activity and biocompatibility of pseudowollastonite-silver (PSW/Ag) biocomposites. The antibacterial test revealed that PSW, with the addition of silver up to 5 wt%, was able to inhibit the growth and reproduction of bacteria. The bioactivity test for the PSW/5 wt% Ag biocomposite also displayed the existence of an apatite peak in the X-ray diffraction pattern. The apatite microstructure was observed with FESEM-EDX after seven days of immersion in simulated body fluid (SBF) solutions. Cytotoxic effects of the composite were observed after 24 h of incubation in 10% leachate containing hMSC cells. After 72 h of incubation, the survival cells were proliferated considerably. The viability was shown with the positive increment after 72 h of incubation for PSW with the addition of 5 wt% Ag. Thus, although PSW/5 wt% Ag synthesized from the rice husk ash and limestone was shown to be bioactive and have good antimicrobial properties, the composite still needs to be optimized to control cytotoxic effects.

中文翻译：

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稻壳灰合成的掺银假硅灰石：对人间充质干细胞的抗菌评价、生物活性和细胞毒性作用

摘要 近年来，由于器官和组织置换和再生的临床需求，对生物材料的研究迅速发展。骨科植入物最严重的并发症之一是手术部位感染。因此，已经进行了许多尝试来开发具有抗菌性能的生物相容性材料。在这项研究中，一种由稻壳灰和石灰石前体合成的新合成的假硅灰石 (PSW) 与不同浓度的银 (Ag) 结合并烧结，以提高假硅灰石-银 (PSW/Ag) 的抗菌活性和生物相容性。 ) 生物复合材料。抗菌试验表明，PSW 添加了高达 5%（重量）的银，能够抑制细菌的生长和繁殖。PSW/5 wt% Ag 生物复合材料的生物活性测试也显示 X 射线衍射图中存在磷灰石峰。在模拟体液 (SBF) 溶液中浸泡 7 天后，用 FESEM-EDX 观察磷灰石微观结构。在含有 hMSC 细胞的 10% 浸出液中孵育 24 小时后，观察到复合材料的细胞毒性作用。孵育 72 小时后，存活细胞显着增殖。在加入 5 wt% Ag 的 PSW 孵育 72 小时后，存活率显示为正增量。因此，尽管从稻壳灰和石灰石合成的 PSW/5 wt% Ag 被证明具有生物活性并具有良好的抗菌性能，但复合材料仍需要优化以控制细胞毒性作用。在模拟体液 (SBF) 溶液中浸泡 7 天后，用 FESEM-EDX 观察磷灰石微观结构。在含有 hMSC 细胞的 10% 浸出液中孵育 24 小时后，观察到复合材料的细胞毒性作用。孵育 72 小时后，存活细胞显着增殖。在加入 5 wt% Ag 的 PSW 孵育 72 小时后，存活率显示为正增量。因此，尽管从稻壳灰和石灰石合成的 PSW/5 wt% Ag 被证明具有生物活性并具有良好的抗菌性能，但复合材料仍需要优化以控制细胞毒性作用。在模拟体液 (SBF) 溶液中浸泡 7 天后，用 FESEM-EDX 观察磷灰石微观结构。在含有 hMSC 细胞的 10% 浸出液中孵育 24 小时后，观察到复合材料的细胞毒性作用。孵育 72 小时后，存活细胞显着增殖。在加入 5 wt% Ag 的 PSW 孵育 72 小时后，存活率显示为正增量。因此，尽管从稻壳灰和石灰石合成的 PSW/5 wt% Ag 被证明具有生物活性并具有良好的抗菌性能，但复合材料仍需要优化以控制细胞毒性作用。在含有 hMSC 细胞的 10% 浸出液中孵育 24 小时后，观察到复合材料的细胞毒性作用。孵育 72 小时后，存活细胞显着增殖。在加入 5 wt% Ag 的 PSW 孵育 72 小时后，存活率显示为正增量。因此，尽管从稻壳灰和石灰石合成的 PSW/5 wt% Ag 被证明具有生物活性并具有良好的抗菌性能，但复合材料仍需要优化以控制细胞毒性作用。在含有 hMSC 细胞的 10% 浸出液中孵育 24 小时后，观察到复合材料的细胞毒性作用。孵育 72 小时后，存活细胞显着增殖。在加入 5 wt% Ag 的 PSW 孵育 72 小时后，存活率显示为正增量。因此，尽管从稻壳灰和石灰石合成的 PSW/5 wt% Ag 被证明具有生物活性并具有良好的抗菌性能，但复合材料仍需要优化以控制细胞毒性作用。