Effect of the liquid-to-powder ratio on physicochemical properties of calcium phosphate cements and of these properties over Biofilm thickness of adhered Staphylococcus Aureus

• Daniel Moreno Duarte ^[1] ; Fabio Vargas Galvis ^[1] ; Maria Esperanza Lopez Gomez ^[1]
  1. [1] Universidad de Antioquia

     Universidad de Antioquia

     Colombia

     
• Localización: DYNA: revista de la Facultad de Minas. Universidad Nacional de Colombia. Sede Medellín, ISSN 0012-7353, Vol. 88, Nº. 219, 2021, págs. 102-110
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Efecto de la relación líquido a polvo en las propiedades fisicoquímicas de cementos de fosfato de calcio y de estos sobre el espesor de Biofilm de Staphylococcus Aureus adherido
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• Resumen
  • español

    Se caracterizaron fisicoquímicamente un fosfato tricálcico (FTC) sintetizado por reacción de estado sólido a alta temperatura (1400ºC) y tres cementos de fosfato de calcio (CFC) derivados del FTC con relaciones líquido a polvo (L/P) de 0.33, 0.44 y 0.55 ml/g, respectivamente. Fueron identificados cristales de hidroxiapatita deficiente en calcio por microscopía electrónica de barrido en los CFC y se observaron diferencias en el tamaño de los cristales según la relación L/P. Además, se reporta el espesor de biofilm de dos cepas de Staphylococcus Aureus (S.aureus) cultivadas por 24 horas en los tres CFC. Se identificó una dependencia del espesor de biofilm con el área superficial específica (ASE) de los CFC: es directamente proporcional si el S.aureus no es productor de substancias polisacáridas extracelulares (SPE) e inversamente proporcional si lo es. Se identificó un comportamiento no proporcional entre la ASE y el esfuerzo mecánico de los CFC al incrementar la relación L/P.

  • English

    Tricalcium phosphate (TCP) synthetized by high temperature solid state reaction at 1400°C and three derived calcium phosphate cements (CPCs) prepared at liquid to powder (L/P) ratios of 0.33, 0.44 and 0.55 ml/g, respectively, were physicochemically characterized. Calcium deficient hydroxyapatite crystals were identified by scanning electron microscopy on CPC, and differences in crystal sizes were observed at different L/P ratios. Also, the biofilm thickness of two Staphylococcus Aureus (S.aureus) strains grown for 24 hours on the three CPC are reported. A dependence of the biofilm thickness with the specific surface area (SSA) of CPC was identified. They are directly proportional for non-extracellular polysaccharide substances (EPS) producing S.aureus and inversely proportional for EPS producing S.aureus. Non-proportional behavior between the SSA and mechanical strength of the CPC was observed as L/P ratio increases.