مقدمه

در سال‌های اخیر، فتودینامیک‌تراپی ضدمیکروبی (aPDT) به‌عنوان یک روش درمانی جایگزین، به‌صورت درمان کمکی در درمان پریودنتیت و پری‌ایمپلنتیت مورد استفاده قرار گرفته است. عوامل فتوسنسیتایزر به شکل نانوذرات با هدف افزایش کارایی aPDT طراحی شده‌اند.

نقاط کوانتومی گرافنی (Graphene Quantum Dots; GQDs) نوع خاصی از نانوکریستال‌ها هستند که در صورت ترکیب با کورکومین (Cur) می‌توانند موجب تقویت اثر aPDT شوند.

هدف اصلی مطالعه حاضر، بررسی اثرات GQD-Cur برانگیخته‌شده با نور بر فعالیت متابولیک بیوفیلم‌های مخلوط پاتوژن‌های پریودنتال بود.

مواد و روش‌ها

GQD-Cur سنتز و با استفاده از روش‌های زیر مشخصه‌یابی شد:

• میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)

• پراکندگی نور دینامیکی (DLS)

• طیف‌سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز (FTIR)

• طیف‌سنجی فرابنفش-مرئی (UV-Vis)

• پراش پرتو ایکس (XRD)

اثر سمیت سلولی GQD-Cur بر سلول‌های فیبروبلاست لثه انسان اولیه (HuGu) ارزیابی شد.

بیوفیلم‌های مخلوط پاتوژن‌های پریودنتال شامل:

• Aggregatibacter actinomycetemcomitans

• Porphyromonas gingivalis

• Prevotella intermedia

که با GQD دوپ‌شده با کورکومین حساس‌سازی نوری شده بودند، به مدت 1 دقیقه با LED آبی با طول موج 435 ± 20 نانومتر تحت تابش قرار گرفتند و سپس زنده‌مانی باکتری‌ها اندازه‌گیری شد.

همچنین الگوی حساسیت ضدمیکروبی، توانایی تشکیل بیوفیلم، میزان تولید گونه‌های فعال اکسیژن (ROS) و تغییرات بیان ژن‌های دخیل در تشکیل بیوفیلم بررسی شدند.

نتایج

نتایج حاصل از SEM، DLS، FTIR، طیف‌سنجی UV-Vis و الگوی XRD سنتز موفقیت‌آمیز GQD-Cur را تأیید کردند.

بر اساس نتایج، GQD-Cur هیچ‌گونه سمیت سلولی قابل‌توجهی علیه سلول‌های HuGu نشان نداد.

GQD-Cur برانگیخته‌شده با نور موجب کاهش معنی‌دار 93 درصدی زنده‌مانی سلول‌های پاتوژن‌های پریودنتال و کاهش 76 درصدی توانایی تشکیل بیوفیلم در مقایسه با گروه کنترل شد (P < 0.05).

همچنین افزایش معنی‌دار و وابسته به غلظت در تولید ROS در سلول‌های مخلوط پاتوژن‌های پریودنتال تیمارشده با دوزهای مختلف GQD-Cur-aPDT مشاهده شد.

علاوه بر این، بیان ژن‌های rcpA، fimA و inpA به‌ترتیب 8.1، 9.6 و 11.8 برابر کاهش یافت.

نتیجه‌گیری

بر اساس نتایج این مطالعه، GQD-Cur برانگیخته‌شده با نور توانایی بالایی در مهار پاتوژن‌های پریودنتال در هر دو شکل پلانکتونیک و بیوفیلمی دارد. همچنین، کاهش بیان ژن‌های مرتبط با تشکیل بیوفیلم نشان می‌دهد که این ترکیب می‌تواند به‌عنوان یک پلتفرم مبتنی بر فناوری نانو برای کاربرد در درمان پریودنتیت مورد توجه قرار گیرد.

کلیدواژه‌ها

فتودینامیک‌تراپی ضدمیکروبی؛ کورکومین؛ نقاط کوانتومی گرافنی؛ پری‌ایمپلنتیت؛ پریودنتیت