การศึกษาแคลเซียมคลอไรด์ที่มีผลต่อการต้านฤทธิ์ของเม็ดอนุภาคเงินนาโนที่เคลือบผิวด้วยสารสกัดจากกระเจี๊ยบแดงต่อเชื้อแอคกริเกติแบคเตอร์ แอคติโนมัยซีเทมคอมิแทนส์

Abstract

The purpose of this study is to evaluate the effect of calcium chloride on the production of silver nanoparticles capped with Roselle extract and calcium chloride bead (SNP-Ro-CaCl2 bead), the release of silver nanoparticles (SNP) from SNP-Ro-CaCl2 bead and the antimicrobial activity of SNP-Ro-CaCl2 bead.

For SNP-Ro-CaCl2 beads preparation, silver nanoparticles and alginate gel were mixed, followed by dropping in three different concentrations of calcium chloride (CaCl2) solution (1, 3 and 5% w/v). The morphological structure of SNP-Ro-CaCl2 beads was analyzed by Stereoscope and Scanning electron microscope (SEM). The release of SNP was monitored at 24 h using an UV-Vis spectrophotometer. The antimicrobial activity against Aggregatibacter actinomycetemcomitans was tested by disk diffusion technique.

The results showed that the calcium chloride concentration had a different crosslinking effect on the alginate leading to different voids and porosity of the SNP-Ro-CaCl2 beads. The inner element of SNP-Ro-1% CaCl2 bead had a highest porosity, resulting in rapid and more release of SNP-Ro. Corresponding to the antibacterial activity against Aggregatibactors actinomycetemcomitans at 24h, SNP-Ro-1% CaCl2 bead produced the largest inhibition zone diameter with a significant difference (P<0.05) than the other two CaCl2 concentrations bead. While the SNP-Ro-3% CaCl2 bead showed better SNP-Ro release efficiency than the SNP-Ro-5% CaCl2 bead, but the inhibition zone diameters of these two types of beads showed no statistically significant (P>0.05). In addition, in the lifetime testing of all three CaCl2 concentration beads, antimicrobial efficacy was found to decline after 17 days. The results suggested that the SNP-Ro-CaCl2 bead has the potential to be developed as an adjunctive locally delivered antimicrobial agent in periodontal therapy.

การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของความเข้มข้นของแคลเซียมคลอไรด์ (Calcium Chloride, CaCl2) ต่อการขึ้นรูปเม็ดอนุภาคเงินนาโนที่เคลือบผิวด้วยสารสกัดจากกระเจี๊ยบแดงและแคลเซียมคลอไรด์ (SNP-Ro-CaCl2 bead) รวมถึงศึกษาการปลดปล่อยอนุภาคเงินนาโนจาก SNP-Ro-CaCl2 bead และประสิทธิภาพในการต้านฤทธิ์แบคทีเรียของ SNP-Ro-CaCl2 bead

เม็ดอนุภาคเงินนาโนที่เคลือบผิวด้วยสารสกัดจากกระเจี๊ยบแดง สังเคราะห์ได้จากการผสมอนุภาคเงินนาโน กับสารละลายอัลจิเนต (Alginate) จากนั้นนำไปหยดลงในสารละลายแคลเซียมคลอไรด์ที่ความเข้มข้น 1%, 3% และ5% w/v เม็ดอนุภาคเงินนาโนที่สังเคราะห์ได้จะถูกนำไปวิเคราะห์ลักษณะทางกายภาพ โดยการวัดเส้นผ่าศูนย์กลาง ส่องลักษณะพื้นผิวด้วยการใช้กล้องดูภาพสามมิติ (Stereoscope) และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (Scanning electron microscope, SEM) จากนั้นนำ SNP-Ro-CaCl2 bead ที่ได้ไปศึกษาการปลดปล่อยอนุภาคเงินนาโนในเวลา 24 ชั่วโมงทดสอบโดยใช้ UV-Vis spectrophotometer และนำไปทดสอบฤทธิ์การต้านเชื้อแอกกริเกทิแบกเทอร์ แอกทิโนไมซีเทมคอมิแทนส์ (Aggregatibacter actinomycetemcomitans) ด้วยวิธีดิสก์ ดิฟฟิวชั่น (Disk diffusion technique)

ผลการศึกษาพบว่า ความเข้มข้นของแคลเซียมคลอไรด์ มีผลต่อการเชื่อมขวางกับอัลจิเนต โดยทำให้เกิดช่องว่างและรูพรุนที่แตกต่างกันภายใน SNP-Ro-CaCl2 bead จึงส่งผลต่อการควบคุมการปลดปล่อยอนุภาคเงินนาโน องค์ประกอบภายใน SNP-Ro-1% CaCl2 bead มีรูพรุนมากที่สุด ทำให้มีประสิทธิภาพการปลดปล่อย SNP-Ro ได้เร็วและปริมาณมากที่สุด สอดคล้องกับฤทธิ์การต้านเชื้อแอกกริเกทิแบกเทอร์ แอกทิโนไมซีเทมคอมิแทนส์ ที่เวลา 24 ชั่วโมง SNP-Ro-1% CaCl2 bead ทำให้เกิดเส้นผ่าศูนย์กลางของบริเวณที่ไม่มีเชื้อเจริญมากกว่าเม็ดอนุภาคเงินนาโนที่มีแคลเซียมคลอไรด์ที่ความเข้มข้นอื่นๆ อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (P<0.05) ในขณะที่ SNP-Ro-3% CaCl2 bead พบว่า มีการปลดปล่อยอนุภาคเงินนาโนมากกว่า SNP-Ro-5% CaCl2 bead แต่เมื่อนำมาทดสอบฤทธิ์การต้านเชื้อแอกกริเกทิแบกเทอร์ แอกทิโนไมซีเทมคอมิแทนส์ เม็ดอนุภาคเงินนาโนที่มีแคลเซียมคลอไรด์ทั้งสองความเข้มข้นนี้ ทำให้เกิดเส้นผ่าศูนย์กลางของบริเวณที่ไม่มีเชื้อเจริญ ไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (P>0.05) นอกจากนี้ เมื่อทำการทดสอบอายุการใช้งานของ SNP-Ro-CaCl2 bead ทั้งสามชนิด พบว่า ประสิทธิภาพในการต้านเชื้อจะลดลงเมื่อเวลาผ่านไป 17 วัน ผลการศึกษาครั้งนี้แสดงถึงศักยภาพในการนำเม็ดอนุภาคเงินนาโนที่มีแคลเซียมคลอไรด์เป็นส่วนประกอบมาใช้เป็นสารต้านจุลชีพเฉพาะที่ชนิดใหม่สำหรับเสริมการรักษาโรคปริทันต์อักเสบได้