Publication: A study on gentamicin impregnated biomaterials for treating induced-osteomyelitis in the New Zealand white rabbit animal model
dc.contributor.affiliation | #PLACEHOLDER_PARENT_METADATA_VALUE# | en_US |
dc.contributor.author | Ahmad Hafiz Zulkifly | en_US |
dc.contributor.supervisor | Mohammed Imad A. Mustafa Mahmud, Ph.D | en_US |
dc.contributor.supervisor | Nasser Mohammad Amjad, Ph.D | en_US |
dc.date.accessioned | 2024-10-09T04:32:56Z | |
dc.date.available | 2024-10-09T04:32:56Z | |
dc.date.issued | 2021 | |
dc.description.abstract | The treatment of osteomyelitis is still a major challenge in orthopaedics. A study of osteomyelitis and infection requires the use of a suitable animal model. The New Zealand White Rabbit (NZWR) is an acceptable experimental model that can be used for local delivery of antibiotics in osteomyelitis treatment as it can mimic the disease process in humans. The objectives of this study were to create osteomyelitis in the rabbit femurs and to analyse the treatment given via gentamicin impregnated with biomaterials beads. Thirty-six (36) NZWRs were used in the study. They were divided into two groups [Hydroxyapatite (HA) and calcium sulphate (CaSO4)] with four subgroups 3-, 6-, 12-, and 26-weeks intervals. There were two surgeries performed for each NZWR. The first was to induce the osteomyelitis by inoculating Staphylococcus aureus in the distal of the animal, and the second surgery was for debridement and biomaterial impregnated antibiotics implantation. The responses of the treatments (gentamicin impregnated with HA and CaSO4) to were evaluated through gross appearance, radiograph, micro-CT, microbiological, and histological examination. The rabbits were sacrificed accordingly to evaluate the healing process of the affected bone. The results showed osteomyelitis changes in all rabbits after the inoculation of the bacteria at 3 weeks. The rabbits’ weights reduced after three weeks of bacteria inoculation following the treatment with biomaterial impregnated antibiotics, they showed significant increase in weights at 12 and 26 weeks in both groups. The microbiology analysis at 26 weeks showed that no bacteria were isolated. All the defects at the drilled site of the distal femurs of the NZWRs were united at 12 weeks interval. The histological examination revealed healing of the infected area with the appearance of a new bone formation at 6 to 26 weeks. The micro-CT results revealed increased the trabeculae numbers with the treatments. The biomaterials containing CaSO4 disappeared by 26 weeks. There was completed bone healing at 26 weeks of interval for both groups. The results of the gentamicin impregnated with HA and CaSO4 for all parameters are comparable. Hence, the antibiotics impregnated with biomaterials are proven effective in the treatments of osteomyelitis. In conclusion, the results of this study show that gentamicin impregnated with biomaterial has a great potential to be utilised for the treatment of osteomyelitis. | en_US |
dc.description.abstractarabic | دراسه مقارنه حول طرق علاج مبتكره لإيصال الدواء، المضاد الحيوي، موضعيا الى منطقة التهاب وخمج العظم المستحدث في حيوان التجارب الارنب النيوزيلندي الأبيض ما يزال علاج التهاب العظم الجرثومي من التحديات الكبيرة التي تواجه العاملين في جراحة العظام والكسور. ان الارنب النيوزيلندي الأبيض يعتبر حيوان تجارب مناسب لهذا الغرض حيث يمكن استعماله في تجارب ايصال الدواء الى مكان التهاب وتجرثم العظم بصورة مماثله لما يحدث في الإنسان. ان غاية هذا البحث إحداث اصابه بالتهاب العظم الجرثومي في عظم الفخذ للارنب ومن ثم علاجه بحبيبات مواد بيولوجيه مخصبه) مشبعه( بالمضاد الحيوي جنتامايسين ،وتحليل النتائج المترتبه. أحدث التهاب العظم بعمل ثقب في اسفل عظم فخذ الارنب النيوزيلندي الأبيض وبعدها زرقت البكتريا العنقوديه الذهبيه في الثقب. تراوح وزن الارانب المستعمله في البحث ما بين 2.5 - 4.2 كغم وكانت جميعها بعمر اكثر من ستة أشهر. استعمل 36 حيوان لهذه الدراسه وقد قسمت الحيوانات الى مجموعه خادعه من اربع حيوانات بدون علاج، ومجموعتين أخريين من اربع أرانب لكل منهما خضعتا للعلاج، احداهما عولجت بهيدروكسيد الابتايت والأخرى بسلفات الكالسيوم المخصبتين بالجنتامايسين. قسمت كل من المجموعتين من الحيوانات التي خضعت للعلاج الى أربعة مجاميع صغرى لكل منهما ،احتوت الواحده على 4 ارانب ضحي بها على فترات هي 3, 6, 12 و26 اسبوع بعد بدأ العلاج. أجريت عمليتين جراحيتين لكل ارنب، الأولى لاحداث التلوث الجرثومي والأخرى للتنظيف الجراحي وزرع حبيبات المواد البايولوجيه المشبعه بالمضاد الحيوي جنتامايسين. تم تقييم نتائج العلاج بحبيبات هيدروكسيد الابتايت ومقارنته بالعلاج بكبريتات الكالسيوم المشبعتين بالمضاد الحيوي عن طريق دراسة الأعراض المرضيه في الجسم، التصوير بأشعة اكس، التصويرالشعاعي المقطعي الدقيق بالاضافه للدراسه الجرثوميه والنسيجيه في نهاية الأسبوع الثالث، السادس، الثاني عشر والسادس والعشرون من بدأ العلاج، قبيل التضحية بها لتقييم سيرعملية شفاء الخمج العظمي. بينت النتائج حصول التهاب العظم الجرثومي في الاسبوع الثالث في جميع مجموعات الارانب التي خضعت لعملية حقن البكتريا في العظم. نقص وزن في الاسبوع الثالث بعد الاصابه ولكن الارانب المصابه بدرجة ملحوظه وذات مغزى احصائيفي الاسبوع 12 مجموعتي المعالجه ازداد وزنهما بدرجة ملحوضه وذات مغزى احصائيو26 بعد العلاج بالمادتين البيولوجيه المشبعه بالمضاد الحيوي. تم التأكد مختبريا من القضاء كليا على البكتريا المخمجه للعظم في الأسبوع 26 من بدأ العلاج. وقد تبين نسيجيا ان جميع ثقوب العظام قد التئمت في الأسبوع 12 في الحيوانات المعالجه, وقد كانت هناك بوادر شفاء في المناطق المصابه من خلال تكون نسيج عظمي جديد منذ الأسبوع السادس واستمر حتى نهايته التجارب في الأسبوع السادس والعشرين. بينت نتائج الفحص الشعاعي المقطعي الدقيق ان عدد الترابيق العظميه ازداد بنسب ذات مغزى احصائ في مجاميع المعالجه مقارنة بالمجموعه الخادعه. ان الماده العضوية المستعمله في العلاج قل تواجدها بمرور الوقت واختفت في الأسبوع 26. لم نجد فروقات ذات مغزى احصائي بين نتائج الفحوصات الشعاعيه ،النسيجيه التصويرالشعاعي المقطعي الدقيق الخ بين مجموعتي العلاج بكبريتات الكالسيوم والأخرى بهيدروكسيد الابتايت المشبعتين بالجنتامايسين حيث ان كلاهما أعطى نتائج متماثلة في علاج التهاب وخمج العظم المستحدث في حيوان التجارب الارنب النيوزيلندي الأبيض. نستنتج من هذه الدراسه ان العلاج بهيدروكسيد الابتايت المشبع بالجنتامايسين له الامكانيه بأن يستعمل سريريا كطريق لإيصال الدواء موضعيا لمعالجة الخمج البكتيري للعظم، وذلك بعد إجراء فحوصات مقارنه أخرى والتأكد من سلامته من المضاعفات | en_US |
dc.description.callnumber | t RC 931 O7 A286S 2021 | en_US |
dc.description.identifier | Thesis : A study on gentamicin impregnated biomaterials for treating induced-osteomyelitis in the New Zealand white rabbit animal model /by Ahmad Hafiz Zulkifly | en_US |
dc.description.identity | t11100393425AhmadHafizZulkifly | en_US |
dc.description.kulliyah | Kulliyyah of Medicine | en_US |
dc.description.nationality | Malaysian | en_US |
dc.description.notes | Thesis (Ph.D)--International Islamic University Malaysia, 2021. | en_US |
dc.description.physicaldescription | xxiii, 190 leaves : colour illustrations ; 30cm. | en_US |
dc.description.programme | Doctor of Philosophy in Medical Sciences | en_US |
dc.identifier.uri | https://studentrepo.iium.edu.my/handle/123456789/10704 | |
dc.language.iso | en | en_US |
dc.publisher | Kuantan, Pahang : Kulliyyah of Medicine, International Islamic University Malaysia, 2021 | en_US |
dc.subject.lcsh | Osteomyelitis -- Treatment | en_US |
dc.subject.lcsh | Orthopedic implants | en_US |
dc.title | A study on gentamicin impregnated biomaterials for treating induced-osteomyelitis in the New Zealand white rabbit animal model | en_US |
dc.type | Doctoral Thesis | en_US |
dspace.entity.type | Publication |
Files
Original bundle
License bundle
1 - 1 of 1