في هذه الدراسة ، تم تصنيع جسيمات أكسيد الزنك النانوية باستخدام طريقة الترسيب. تم اختبار التأثير المضاد للبكتيريا للجسيمات المركبة ضد سلالات المكورات العنقودية الذهبية المقاومة للميثيسيلين المقاوم للأدوية المتعددة (MRSA) والسلالات البكتيرية Pseudomonas aeruginosa .
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
تحضير جسيمات أكسيد الزنك النانوية وتقييم آثارها المضادة للبكتيريا
* These authors contributed equally
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
أصبحت الالتهابات البكتيرية في المستشفيات صعبة بشكل متزايد بسبب مقاومتها المتأصلة للمضادات الحيوية. ويعزى ظهور سلالات بكتيرية مقاومة للأدوية المتعددة في المستشفيات إلى الاستخدام المكثف والمتنوع للمضادات الحيوية، مما يزيد من تفاقم مشكلة مقاومة المضادات الحيوية. تمت دراسة المواد النانوية المعدنية على نطاق واسع كحل بديل للقضاء على الخلايا البكتيرية المقاومة للمضادات الحيوية. تهاجم الجسيمات النانوية المعدنية الخلايا البكتيرية من خلال آليات مختلفة ، مثل إطلاق الأيونات المضادة للبكتيريا ، أو توليد أنواع الأكسجين التفاعلية ، أو الاضطراب المادي ، والتي لا تستطيع البكتيريا تطوير مقاومتها. من بين الجسيمات النانوية المعدنية المضادة للميكروبات التي تم بحثها بنشاط ، تشتهر جسيمات أكسيد الزنك النانوية ، المعتمدة من إدارة الغذاء والدواء ، بتوافقها الحيوي وخصائصها المضادة للبكتيريا. في هذه الدراسة ، ركزنا على تطوير طريقة ترسيب ناجحة لتوليف جسيمات أكسيد الزنك النانوية ، وتحليل خصائص هذه الجسيمات النانوية ، وإجراء اختبارات مضادة للميكروبات. تم توصيف جسيمات أكسيد الزنك النانوية باستخدام المجهر الإلكتروني النافذ (TEM) ، وتشتت الضوء الديناميكي (DLS) ، والتحليل الطيفي فوق البنفسجي / المرئي ، وحيود الأشعة السينية (XRD). أجريت اختبارات مضادة للبكتيريا باستخدام اختبار التخفيف الدقيق للمرق مع السلالات المقاومة للأدوية المتعددة للمكورات العنقودية الذهبية المقاومة للميثيسيلين (MRSA) والزائفة الزنجارية. أظهرت هذه الدراسة إمكانات جسيمات أكسيد الزنك النانوية في تثبيط تكاثر البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية.
المقدمة
تشكل العدوى البكتيرية المقاومة للأدوية المتعددة تهديدا عالميا كبيرا لصحة الإنسان1. نظرا لأن هذه العدوى يمكن أن تكون قاتلة في المرضى الذين يعانون من حالات كامنة ، فإن البحث النشط يحاول معالجة هذه المشكلة2. تطورت البكتيريا للتهرب من عمل الأدوية المختلفة. البنسلين ، المعروف على نطاق واسع وينسب إليه الفضل في إنقاذ ملايين الأرواح في جميع أنحاء العالم ، هو مضاد حيوي β-lactam يمنع تخليق جدار الخليةالبكتيرية 3. ومع ذلك ، فقد تطورت البكتيريا لتحييد فعالية الأدوية من خلال آليات مختلفة مثل مضخات التدفق ، أو تغيرات transpeptidase ، أو انخفاض النفاذية4.....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
يتم سرد الكواشف والمعدات المستخدمة في هذه الدراسة في جدول المواد.
1. تحضير جسيمات أكسيد الزنك النانوية
- قم بقياس 200 مل من الكحول الإيثيلي المطلق واسكبه في دورق زجاجي دائري القاع.
- ضع القارورة ذات القاع المستدير على عباءة تسخين وحافظ على التقليب عند 25-40 درجة مئوية.
- قياس 500 ملغ من CTAB في قارورة 50 مل وإضافته إلى الكحول الإيثيلي في القارورة. يقلب حتى يذوب CTAB تماما.
- أضف 1.4 غرام من أسيتات الزنك في المحلول وحركه حتى يذوب تماما.
- ارفع درجة حرارة المحلول عن طريق ضبط درجة حرارة عباءة التسخين على 70 درجة مئوية.
- أضف 25 مل من محلول 0.5 M NaOH إلى الخليط و....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
تم تأكيد التوليف الناجح ل ZnO NPs باستخدام المجهر الإلكتروني النافذ (TEM) ، كما هو موضح في الشكل 1A. لوحظ أن ZnO NPs التي تم الحصول عليها مستديرة الشكل ، بمتوسط حجم جسيم يبلغ 35.35 نانومتر وانحراف معياري يبلغ 6.81 نانومتر. لوحظ ترسيب هذه الجسيمات النانوية من خلال تفاعل الإزاحة المزدوجة عن طريق إضافة محلول NaOH إلى أسيتات الزنك ، حيث خضعت أيونات Zn2+ للتحلل المائي.
باستخدام تشتت الضوء الديناميكي (DLS) ، تم تحديد متوسط الحجم وجهد زيتا للجسيمات النانوية ال.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
تخليق ZnO NPs عن طريق هطول الأمطار بسيط نسبيا ومباشر. لتجميع ZnO NPs بنجاح باستخدام هذه الطريقة ، يعد التقليب أمرا بالغ الأهمية لضمان إذابة السلائف (أسيتات الزنك) بالكامل في المذيب. علاوة على ذلك ، تساعد زيادة درجة الحرارة على تحفيز تفاعل الإزاحة المزدوجة الناجح. في تخليق ZnO NPs ، هناك العديد من العوامل التي تحدد الحجم والشكل ، بما في ذلك عامل الترسيب ، وتركيز عامل الترسيب ، والفاعل بالسطح. يمكن أن يؤدي استخدام عوامل الترسيب بخلاف NaOH إلى تغيير شكل الجسيمات. كما أفاد Gharpure .......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
الدكتور جونغون تشوي هو الرئيس التنفيذي / المؤسس ، والدكتور يونغهيون تشوي هو الرئيس التنفيذي للتكنولوجيا في معهد فاينمان للتكنولوجيا في مؤسسة الطب النانوي.
شكر وتقدير
تم دعم هذا البحث من خلال منحة أبحاث الدراسات العليا بجامعة Chung-Ang في عام 2022 (السيدة Gahyun Lee). تم دعم هذا العمل أيضا من خلال منحة المؤسسة الوطنية للبحوث الكورية (NRF) الممولة من الحكومة الكورية (MSIT) (رقم 2020R1A5A1018052) وبرنامج تطوير التكنولوجيا (RS202300261938) الممول من وزارة الشركات الصغيرة والمتوسطة والشركات الناشئة (MSS ، كوريا).
....الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| DLS | Zetasizer Pro | ||
| كحول إيثيلي ، قارئ | دقيق DAEJUNG | 4023-2304 | |
| المطلق ؛ | BioTeck | ||
| هيدروكسيد الصوديوم | سيجما ألدريتش | 221465 | |
| TEM | JEOL JEM-F200 | ||
| TSA | DB difco | 236950 | |
| TSB | DB difco | 211825 | |
| XRD | NEW D8-Advance | ||
| Zinc acetate | Sigma-Aldrich | 383317 |
المراجع
- Catalano, A., et al. Multidrug resistance (MDR): A widespread phenomenon in pharmacological therapies. Molecules. 27 (3), 616(2022).
- Bazaid, A. S., et al. Bacterial infections among patients with chronic diseases ....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
