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Apatite formation and bacterial growth on raw silk fabric heated in argon gas.
Journal of Materials Science: Materials in Medicine ( IF 3.7 ) Pub Date : 2020-05-21 , DOI: 10.1007/s10856-020-06388-4
Hiroki Chigama 1, 2 , Taishi Yokoi 2 , Maiko Furuya 3 , Kotone Yokota 3 , Hiroyasu Kanetaka 1, 3 , Masakazu Kawashita 2
Affiliation  

Raw silk has the potential to be a flexible, osteoconductive material because it forms bone-like apatite on its surface in acellular simulated body fluid with ion concentrations nearly 1.5 times greater than that of human plasma (1.5SBF). It has been reported that silk-which has many similarities to raw silk-develops antibacterial properties when heated in inert gas, which may be advantageous in preventing bacterial infection. Hence, raw silk heated in inert gas may be a flexible, osteoconductive material with antibacterial activity. Thus, we examined the effect of the heat treatment of raw silk fabric on its apatite-forming ability in 1.5SBF and on the growth of Escherichia coli. Raw silk fabric was heated in argon gas at several temperatures, to a maximum of 500 °C. The results of soaking tests in 1.5SBF indicate that the apatite-forming ability of raw silk decreases with increasing temperature. This may be because favourable structures for apatite formation, such as carboxyl groups, are thermally decomposed. The results of bacterial tests indicate that raw silk fabrics heated to 300 °C or 500 °C exhibit reduced bacterial growth compared to those that were not heated or were heated only to 100 °C. This might be because hydrophobic surfaces inhibit bacterial adhesion, or because the thermal decomposition of sericin-a component of raw silk-leads to a lack of available nutrients for the bacteria. Although this study did not demonstrate the expected material properties needed for clinical applications, this research contributes to a better understanding of silk biomaterials.

中文翻译:

在氩气中加热的生丝织物上的磷灰石形成和细菌生长。

生丝具有成为柔软的骨传导材料的潜力,因为它在无细胞模拟体液中的表面上形成了骨状磷灰石,其离子浓度比人体血浆(1.5SBF)高出近1.5倍。据报道,与生丝有许多相似之处的蚕丝在惰性气体中加热时具有抗菌性能,这在防止细菌感染方面可能是有利的。因此,在惰性气体中加热的生丝可以是具有抗菌活性的柔性骨传导材料。因此,我们研究了生丝织物的热处理对其在1.5SBF中形成磷灰石的能力以及大肠杆菌生长的影响。将生丝织物在氩气中于几个温度下加热到最高500°C。1中的浸泡测试结果。5SBF表明生丝的磷灰石形成能力随温度升高而降低。这可能是因为热分解磷灰石形成的有利结构,例如羧基。细菌测试的结果表明,与未加热或仅加热到100°C的生丝织物相比,加热到300°C或500°C的生丝织物的细菌生长减少。这可能是因为疏水性表面抑制了细菌的粘附,或者是因为丝胶蛋白(生丝的一种成分)的热分解导致细菌缺乏可用的养分。尽管此研究没有证明临床应用所需的预期材料特性,但该研究有助于更好地了解丝绸生物材料。这可能是因为热分解磷灰石形成的有利结构,例如羧基。细菌测试的结果表明,与未加热或仅加热到100°C的生丝织物相比,加热到300°C或500°C的生丝织物的细菌生长减少。这可能是因为疏水性表面抑制了细菌的粘附,或者是因为丝胶蛋白(生丝的一种成分)的热分解导致细菌缺乏可用的养分。尽管此研究没有证明临床应用所需的预期材料特性,但该研究有助于更好地了解丝绸生物材料。这可能是因为热分解磷灰石形成的有利结构,例如羧基。细菌测试的结果表明,与未加热或仅加热到100°C的生丝织物相比,加热到300°C或500°C的生丝织物的细菌生长减少。这可能是因为疏水性表面抑制了细菌的粘附,或者是由于丝胶蛋白(生丝的一种成分)的热分解导致细菌缺乏可用的养分。尽管此研究没有证明临床应用所需的预期材料特性,但该研究有助于更好地了解丝绸生物材料。细菌测试的结果表明,与未加热或仅加热到100°C的生丝织物相比,加热到300°C或500°C的生丝织物的细菌生长减少。这可能是因为疏水性表面抑制了细菌的粘附,或者是由于丝胶蛋白(生丝的一种成分)的热分解导致细菌缺乏可用的养分。尽管此研究没有证明临床应用所需的预期材料特性,但该研究有助于更好地了解丝绸生物材料。细菌测试的结果表明,与未加热或仅加热到100°C的生丝织物相比,加热到300°C或500°C的生丝织物的细菌生长减少。这可能是因为疏水表面抑制了细菌的粘附,或者是由于丝胶蛋白(生丝的一种成分)的热分解导致细菌缺乏可用的营养素。尽管此研究没有证明临床应用所需的预期材料特性,但该研究有助于更好地了解丝绸生物材料。或因为丝胶蛋白(生丝的一种成分)的热分解导致细菌缺乏可用的营养素。尽管此研究没有证明临床应用所需的预期材料特性,但该研究有助于更好地了解丝绸生物材料。或因为丝胶蛋白(生丝的一种成分)的热分解导致细菌缺乏可用的营养素。尽管此研究没有证明临床应用所需的预期材料特性,但该研究有助于更好地了解丝绸生物材料。
更新日期:2020-05-21
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