هنا ، نقدم مركبات أكسيد الجرافين / النحاس (GO / Cu) النانوية كمادة نانوية مضادة للبكتيريا. تم تقييم الفعالية المضادة للبكتيريا للمركبات النانوية GO / Cu ضد كل من البكتيريا إيجابية الجرام وسالبة الجرام المقاومة للمضادات الحيوية.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
تصنيع أكسيد الجرافين المضاد للبكتيريا / مركبات النحاس النانوية
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
المضادات الحيوية هي حاليا العلاج المضاد للبكتيريا الأكثر استخداما لقتل البكتيريا. ومع ذلك ، فإن البكتيريا تطور مقاومة عند التعرض المفرط باستمرار للمضادات الحيوية. يعد تطوير العوامل المضادة للميكروبات التي يمكن أن تحل محل المضادات الحيوية الموجودة أمرا ضروريا لأن البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية لديها آليات مقاومة لجميع المضادات الحيوية الحالية ويمكن أن تعزز عدوى المستشفيات. لمواجهة هذا التحدي ، في هذه الدراسة ، نقترح مركبات نانوية من أكسيد الجرافين / النحاس (GO / Cu) كمواد مضادة للبكتيريا يمكن أن تحل محل المضادات الحيوية الموجودة. تتميز المركبات النانوية GO / Cu بالمجهر الإلكتروني النافذ والمجهر الإلكتروني الماسح. أنها تظهر أن الجسيمات النانوية النحاس (Cu) تنمو بشكل جيد على صفائح أكسيد الجرافين. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام طريقة مرق التخفيف الدقيق لتأكيد فعالية المادة المضادة للميكروبات ضد المكورات العنقودية الذهبية المقاومة للميثيسيلين (MRSA) والزائفة الزنجارية (P. aeruginosa) ، والتي غالبا ما تكون متورطة في عدوى المستشفيات. على وجه التحديد ، يتم التخلص من 99.8 ٪ من MRSA و 84.7 ٪ من P. aeruginosa بواسطة 500 ميكروغرام / مل من المركبات النانوية GO / Cu. يمكن للمركبات النانوية المعدنية القضاء على البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية عن طريق إطلاق الأيونات ، وتشكيل أنواع الأكسجين التفاعلية ، وإتلاف البكتيريا جسديا. توضح هذه الدراسة إمكانات المركبات النانوية GO / Cu المضادة للبكتيريا في القضاء على البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية.
المقدمة
الالتهابات البكتيرية لها تأثير كبير على الصحة العامة. البكتيريا المسببة للأمراض ، على وجه الخصوص ، يمكن أن تتهرب من آليات الحماية في الجسم وتسبب الأمراض1. تستخدم المضادات الحيوية على نطاق واسع لعلاج الالتهابات البكتيرية. ومع ذلك ، فإن الاستخدام غير المناسب للمضادات الحيوية قد عجل بظهور البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية. في الوقت الحالي ، تسببت عدوى المستشفيات التي تعزى إلى البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية في مضاعفات ملحوظة في مرافق الرعاية الصحية2. لسوء الحظ ، البكتيريا لديها آليات مقاومة لجميع المضادات الحيوية الحالية3. لذلك ، فإن تطوير....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
1. تحضير المركبات النانوية GO / Cu
ملاحظة: يتم تحديد حجم ومورفولوجيا الجسيمات النانوية Cu التي تنمو على صفائح GO النانوية من خلال درجة أكسدة GO ، وتركيز السلائف Cu ، وتركيز عامل الاختزال26.
- تحضير 10 مل من 1 ملغ / مل تعليق GO في زجاجة زجاجية. قم بتنشيط تعليق GO لمدة 1 ساعة حتى يتم تشتيت GO جيدا في الماء المقطر (DI).
- تحضير محلول 20 mM CuCl2 في قنينة زجاجية. قم بتدوير محلول CuCl2 حتى ينتشر CuCl2 جيدا في ماء DI.
- أضف 10 مل من محلول 20 mM CuCl2 إلى محلول GO وقم بصوتنة الخليط عند 70 درجة مئوية لمدة 1 ساعة.
- تحضير محلول NaBH
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
تم إجراء تحليلات المجهر الإلكتروني النافذ (TEM) ، والمجهر الإلكتروني الماسح (SEM) ، والتحليل الطيفي للأشعة السينية المشتتة للطاقة (EDS) لتأكيد تكوين المركبات النانوية GO / Cu. يوضح الشكل 1 أ ، ب أن جسيمات النحاس النانوية غير المتجانسة نمت على صفائح GO. كما هو موضح في الشكل 1C ، أكد تعيين EDS أن الجسيمات الموجودة على ورقة GO كانت جسيمات نانوية نحاسية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
هنا ، نبلغ عن طريقة منخفضة التكلفة وبسيطة لإعداد صفائح GO النانوية المودعة بجسيمات النحاس النانوية ، والتي ستكون طريقة فعالة محتملة للقضاء على البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية. الخطوة الحاسمة في توليف المركبات النانوية GO / Cu هي تشتيت GO و CuCl2 تماما في المحلول والحفاظ على درجة حرارة مرتفعة أثناء خلطها. علاوة على ذلك ، يجب إجراء خطوة الأكسدة والاختزال بسرعة لأن عامل الاختزال يسبب تفاعل اختزال بمجرد ملامسته للماء. بشكل عام ، تميل الجسيمات النانوية Cu بقوة إلى التجميع الذات.......
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 جامعة Chung-Ang في عام 2022 (خلال إجازة التفرغ للأستاذ Jonghoon Choi). تم دعم هذا البحث أيضا من قبل برنامج أبحاث العلوم الأساسية من خلال المؤسسة الوطنية للبحوث الكورية (NRF) ، بتمويل من وزارة التعليم (No. RS-2023-00275006) ، ومنحة المعهد الكوري لصناعة وتكنولوجيا البيئة (KEITI) بتمويل من وزارة البيئة الكورية (MOE) (رقم 2022002980003). تم الحصول على MRSA السريرية و P. aeruginosa من مستشفى جامعة تشونغ آنغ.
....الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| المضادات الحيوية المضادة للفطريات | جيبكو | 15240062 | |
| سلالات بكتيرية MDR السريرية ؛ | مستشفى جامعة تشونغ أنج (سيول ، كوريا الجنوبية) | ||
| ثنائي هيدرات كلوريد النحاس (II) | دوكسان | 10125-13-0 | |
| المجهر الإلكتروني الماسح الضوئي للانبعاث الميداني (FE-SEM) | كارل زايس | SIGMA | |
| أكسيد الجرافين | سيجما | 796034 | |
| بوروهيدريد الصوديوم | سيجما | 71320 | |
| المجهر الإلكتروني للإرسال (TEM) | JEOL | JEM-2100 | |
| Tryptic Soy Agar | BD difco | 236950 | |
| مرق الصويا Tryptic | BD difco | 211825 |
المراجع
- Doron, S., Gorbach, S. L. Bacterial infections: Overview. International Encyclopedia of Public Health. , 273-282 (2008).
- Van Duin, D., Paterson, D. L. Multidrug-resistant bacteria in the community: An update. Infect Dis Clin North Am. 34 (4), 709-722 (2020).
- Bla....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
