Name: Synthese von Multi-walled Carbonnanotubes mit Silber-Nanopartikeln und Bewertung ihrer antibakteriellen Aktivitäten und zytotoxische Eigenschaften modifiziert (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-05-10T12:30:00.000+00:00
Duration: 11 min 19 s
Description: Erfahren Sie die Synthese von antibakteriellen Nanokomplexen aus multiwalled carbon nanotubes und Silber-Nanopartikeln. Diese Methode ermöglicht die Entwicklung von Materialien mit hoher antibakterieller Wirksamkeit bei niedriger Zytotoxizität für humane Zellen.

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Diese Studie wurde unterstützt durch Chung-Ang University Research Grants (2016) und durch das Nano-Material Technology Development Program durch die National Research Foundation von Korea(NRF) gefördert durch das Ministerium für Wissenschaft und IKT (Nr. 2017M3A7B8061942).

1. MWCNT Oxidation
<ol><li>30-50 mg MWCNT in ein 50-mL-Fläschchen zu messen. Fügen Sie langsam 8 mL eines H2SO4: Druckaufschluss3 Lösung (90 % der Ausgangskonzentration, 3:1 Vol/Vol) mit Pipette mit 1 mL Pipettenspitzen. Achtung: Dieses Präparat muss in einem chemischen Abzug durchgeführt werden.<ol>
<li>Lassen Sie 30 min für die exotherme Reaktion abschließen.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Beschallen Sie die Lösung bei 60-80 ° C und 160 W für 1 h bis MWCNT an der Unterseite der Flasche absetzt. Vorsicht: Das Wasser-Niveau in der sonikator niedriger als die Spitze des Fläschchens ist, dass Wasser nicht in die Flasche eingeführt werden.</li>
	<li>Übertragen Sie die Lösung in ein Zentrifugenröhrchen.<ol>
<li>Fügen Sie mit einer Mikropipette 30 mL destilliertem Wasser tropfenweise MWCNT-COOH Projektmappe hinzu. Achtung: Eine starke exotherme Reaktion tritt während der Zugabe von destilliertem Wasser. Fügen Sie langsam destilliertem Wasser und genügend Zeit für die Kühlung.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Zentrifugieren Sie die MWCNT-COOH-Lösung bei 12.000 x g und 15 min bei Raumtemperatur. Achtung: Beim Betrieb einer Zentrifuge, sicherzustellen Sie, dass die Zentrifuge ausgeglichen bleibt, indem man ein Rohr mit dem gleichen Gewicht gegenüber dem Probenröhrchen.</li>
	<li>Entfernen Sie den Überstand mit einer Pipette und 1 mL PIPETTENSPITZE. 5 mL Ethanol mit einer Pipette und 1 mL PIPETTENSPITZE hinzugeben. Spülen Sie die Wände des Röhrchens mit zusätzlichen pipettiert Ethanol. Zentrifugieren Sie die Lösung bei 12.000 x g und 15 min bei Raumtemperatur.<ol>
<li>PH-Wert des Überstands mit pH-Papier zu bestimmen. Wiederholen Sie waschen und Zentrifugieren, bis der Überstand pH neutral ist.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Entfernen Sie alle überstand. Fügen Sie 1 mL destilliertem Wasser auszufällen und MWCNT-COOH in Lösung gleichmäßig zu verteilen. Gefriertrocknen Sie Lösung bei-60 ° C unter Vakuum bis trocken.</li>
</ol>2. Silber-Nanopartikel Ablagerung auf MWCNTs
<ol><li>10 mg MWCNT-COOH in einem 50 mL konische Röhrchen und mit 30 mL destilliertem Wasser verdünnen. Beschallen Sie Lösung bei 60 ° C und 160 W für 1 h.</li>
	<li>6 mL 0,1 N AgNO3 in einem 50 mL konische Röhrchen zu platzieren und mit 18 mL destilliertem Wasser verdünnen. Beschallen Sie Lösung bei 60 ° C und 160 W für 1 h. Achtung: Fügen Sie AgNO3 im Verhältnis zur Gesamtmasse des MWCNTs so, dass die Gesamtmasse der Ag 20 % nicht überschreitet.</li>
	<li>Fügen Sie AgNO3 Lösung tropfenweise auf die MWCNTs Lösung mit einer Pipette und 1 mL PIPETTENSPITZE beim beschallen der Mischung bei 60 ° C und 160 W. weiter beschallen für 1 h nach dem Hinzufügen der AgNO3 hinzu.</li>
	<li>Zentrifugieren Sie die Lösung bei 12.000 x g und 15 min bei Raumtemperatur und entfernen Sie den überstand zu. Zentrifugieren Sie die Lösung und entfernen Sie den überstand zwei weitere Male zu.</li>
	<li>Die Ag-MWCNTs-Mischung 1 mL destilliertes Wasser hinzu und verteilen Sie den Niederschlag in die Lösung gleichmäßig zu. Fügen Sie 5 mL Ethanol und lassen Sie die Reaktion bei Raumtemperatur 1 Stunde gehen.</li>
	<li>Zentrifugieren Sie die Lösung bei 12.000 x g und 15 min bei Raumtemperatur und entfernen Sie den überstand zu.</li>
	<li>PH-Wert des Überstands mit pH-Papier zu bestimmen. Wiederholen Sie waschen und Zentrifugieren bis überstand pH neutral ist.</li>
	<li>Ag-MWCNTs 1 mL destilliertes Wasser hinzu und verteilen Sie gleichmäßig in Lösung. Gefriertrocknen Sie die Lösung bei-70 ° C unter Vakuum für 24 h.</li>
</ol>(3) Zone der Hemmung Test
<ol><li>Mischen Sie 18,12 g R2A Agar und 1 L destilliertes Wasser in ein Auffanggefäß. Sterilisieren Sie die Mischung in einem Autoklaven bei 121 ° C für 15 Minuten.</li>
	<li>Lassen Sie Gel bei Raumtemperatur abkühlen. Setzen Sie 10 mL Gel in Petrischalen vor dem Härten, die feste Medium vorzubereiten.</li>
	<li>Platz 100 µL der Bakterien auf festem Medium. Verteilen Sie die Bakterien auf die festen Medium mit einem Spreader. Achtung: Dieses Verfahren muss in einer chemischen Abzugshaube mit einem Alkohol-Lampe beleuchtet durchgeführt werden.</li>
	<li>Inkubieren Sie die Gerichte bei 30 ° C für 48 h.</li>
	<li>Mischen Sie 3,12 g R2A Brühe mit 1 L destilliertes Wasser in ein Auffanggefäß. Sterilisieren Sie die Mischung in einem Autoklaven bei 121 ° C für 15 Minuten.</li>
	<li>Die gewachsenen Kolonien zu einem flüssigen Medium mit einer Schleife und Nadel zu übertragen und in einem Inkubator bei 180 u/min und 30 ° c inkubieren</li>
	<li>Nehmen Sie den OD (optische Dichte) Wert von UV-Spektrophotometrie bei 600 nm auf Stundenbasis um bakterielles Wachstum zu messen. Hinweis: R2A Agar wurde in diesem Test, anstatt die standard Mueller-Hinton-Agar verwendet, weil R2A bevorzugte Nährboden für das Wachstum von Methylobacterium SPP ist.
</li>
	<li>Platz 10 mL der vorbereiteten R2A Nährboden in einer Petrischale ein Bottom-Agar vorzubereiten.<ol>
<li>Mischen Sie 3,12 g R2A Brühe und 8 g Agar mit 1 L destilliertem Wasser. Sterilisieren Sie die Mischung in einem Autoklaven bei 121 ° C für 15 min. Platz 10 mL dieses Gels auf der Unterseite-Agar.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Laden Sie 50 µL Ag-MWCNTs-Lösung auf sterile papierscheibe mit einer Mikropipette.<ol>
<li>Trocknen Sie und Sterilisieren Sie Ag-MWCNTs-Probe in einer Vakuumkammer unter UV-Licht für 30 Minuten.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Ort Ag-MWCNTs-Probe auf Agar.</li>
	<li>Inkubieren Sie die Agarplatte bei 30 ° C für 48 h.</li>
	<li>Maßnahme-Zone der Hemmung12. Hinweis: Anweisungen für die verwendete Software sind in den Referenzen enthalten.</li>
</ol>(4) antibakteriell Test
<ol><li>Wiederholen Sie die Schritte 3.1 bis 3.7 Bakterienkultur vorzubereiten.</li>
	<li>Impfen Sie bei maximaler OD 100 µL der Bakterien in 3 mL frisches flüssiges Medium mit einer Pipette und 100 µL Mikro PIPETTENSPITZE.</li>
	<li>Bereiten Sie fünf 50 µL Proben der Kontrolllösung in 15 mL konische Röhrchen. Fügen Sie folgenden jedes Rohr: 1) Methanol; (2) 1000 µg/mL MWCNT-COOH; (3) 50 µg/mL Ag-MWCNTs; (4) 40 µg/mL Ag-MWMWCNTs; (5) 30 µg/mL Ag-MWCNTs.</li>
	<li>Inkubieren Sie 180 u/min und 30 ° C, bis das Steuerelement maximal aktiv UV Spektrophotometrie bestimmt, wie oben beschrieben ist.</li>
	<li>Messen Sie die OD-Wert jeder einzelnen Probe und berechnen Sie die MIC-Konzentration. OD-Wert bezieht sich direkt auf die Zahl der bakteriellen Zellen in der Probe-Brühe.</li>
	<li>Die kultivierten Bakterien auf einem festen Medium mit einem Spreader zu verbreiten.</li>
	<li>Inkubieren Sie das Gericht bei 30 ° C für 48 h.</li>
	<li>Anzahl der Bakterienkolonien und KBE Messwerte antibakterielle Aktivität12zu bestimmen. Hinweis: Anweisungen für die verwendete Software sind in den Referenzen enthalten.</li>
</ol>(5) Lebensfähigkeit Assay
<ol><li>Nach dem Entfernen der Zellkulturen aus Inkubator, Saug-Medium und dreimal mit einem tropfenweise Waschen von 5 mL PBS waschen.</li>
	<li>Hinzu kommen 1 mL Trypsin-EDTA mit PBS-Puffer die gewaschenen Zelle und Absaugung nach 1 min.<ol>
<li>Tippen Sie auf die Platte, um stecken Zellen zu entfernen.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Fügen Sie 5 mL DMEM (Dulbeccos geändert Eagle Medium hinzu) und entfernen Sie dann die Zellen. Zentrifugieren Sie die Proben bei 200 X g für 3 min und entfernen Sie den überstand zu.<ol>
<li>Fügen Sie 1 mL des DPBS und Mix.</li>
		<li>Anzahl Zellen in 10 µL der Lösung mit einer automatisierten Zellzählung Maschine. Hinweis: Anweisungen für Zellzählung Maschine verwendet, sind in den Referenzen13enthalten.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Platz 1 × 105 AML12 Zellen pro Bohrloch in einem sechs-Well-Platte mit DMEM Lösung. Das Medium enthält 10 % (V/V) fötalen Rinderserum und 1 % sterile Antibiotikum.</li>
	<li>Inkubieren Sie Platte für 8-12 h bei 37 ° C in einer Umgebung mit 5 % CO295 % Luft.</li>
	<li>Den überstand von Brunnen mit einer Absauganlage Absaugung.<ol>
<li>Fügen Sie jedes Muster bestehend aus 30-40 µg/mL Ag-MWCNT zu 1 mL DMEM, Kontrolle und NMS-DMSO (Dimethyl Sulfoxid hinzu).</li>
		<li>Inkubation bei 37 ° C in einer Umgebung 5 % CO295 % Luft für 8 h.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Überstand und waschen Proben mit 5 mL PBS zu entfernen.</li>
	<li>1 mL der vorbereiteten lebenden/Toten Kit (20 µL 2 mM EthD-1 mit 5 µL 4 mM Calcein AM in DMSO in 10 mL PBS) tropfenweise auf die Zelle hinzufügen.</li>
	<li>Inkubation bei Raumtemperatur für 30-45 min oder 37 ° C für 10 min. Maßnahme Fluoreszenz mit standard Fluoreszenzmikroskopie X 100 oder 300 X.</li>
</ol>6. Trypan blau-Assay
<ol><li>Proben entsprechend Schritte 5.1 durch 5.6.2 oben vorbereiten.</li>
	<li>Entfernen Sie überstand.</li>
	<li>Platte mit 1 mL 1 X DPBS waschen und Dekantieren.</li>
	<li>Fügen Sie 1 mL Trypsin, Platte und inkubieren Sie für 3 Minuten, die Zellen von Kultur zu lösen. Verwenden Sie Zellkulturmedium Teller waschen und Zellen zu sammeln. Platzzellen Sie gesammelten in eine 15-mL-Tube.</li>
	<li>Zentrifugieren Sie Rohr bei 200 x g und 4 ° C für 3 min.</li>
	<li>Verwerfen Sie überstand. Zelle Pellet 1 mL frisches Medium hinzu und verteilen Sie die Zellen neu zu.</li>
	<li>Fügen Sie 10 µL Trypan blau mit 10 µL verteilten Zellen und zählen Sie die Zellen mit einer automatisierten Zellzählung Maschine. Hinweis: Anweisungen für Zellzählung Maschine verwendet, sind in den Referenzen enthalten.</li>
</ol>

<ol><li>Löndahl, J. Physical and Biological Properties of Bioaerosols. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aL%C3%B6ndahl%2C+J+%22Bioaerosol+Detection+Technologies%22">Bioaerosol Detection Technologies</a>. , Springer. 33-48 (2014).</li>
<li>Jennings, S., Moran, A., Carroll, C. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/251238513_Bioaerosols_and_Biofilms">Bioaerosols and biofilms.</a> Biofilms in medicine, industry and environmental biotechnology. , IWA, London. 160-178 (2003).</li>
<li>Flemming, H. -C., Wingender, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+biofilm+matrix%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Microbiology%22%5BJournal%5D)">The biofilm matrix.</a> Nature Reviews Microbiology. 8 (9), 623-633 (2010).</li>
<li>Lewis, K. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC90417/">Riddle of biofilm resistance.</a> Antimicrobial agents and chemotherapy. 45 (4), 999-1007 (2001).</li>
<li>Doronina, N. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Methylobacterium+suomiense+sp.+nov.+and+Methylobacterium+lusitanum+sp.+nov.%2C+aerobic%2C+pink-pigmented%2C+facultatively+methylotrophic+bacteria%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Systematic+and+Evolutionary+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Methylobacterium suomiense sp. nov. and Methylobacterium lusitanum sp. nov., aerobic, pink-pigmented, facultatively methylotrophic bacteria.</a> International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 52 (3), 773-776 (2002).</li>
<li>Seo, Y., et al. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4200021/">Antibacterial activity and cytotoxicity of multiwalled carbon nanotubes decorated with silver nanoparticles.</a> International Journal of Nanomedicine. 9, 4621-4629 (2014).</li>
<li>Chen, X., Schluesener, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanosilver%3A+a+nanoproduct+in+medical+application%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicologyletters%22%5BJournal%5D)">Nanosilver: a nanoproduct in medical application.</a> Toxicologyletters. 176 (1), 1-12 (2008).</li>
<li>Singh, M., et al. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/256463087_Nanotechnology_in_medicine_and_antibacterial_effect_of_silver_nanoparticles">Nanotechnology in medicine and antibacterial effect of silver nanoparticles.</a> Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures. 3 (3), 115-122 (2008).</li>
<li>Morones, J. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+bactericidal+effect+of+silver+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">The bactericidal effect of silver nanoparticles.</a> Nanotechnology. 16 (10), 2346(2005).</li>
<li>Martinez-Castanon, G., et al. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/225152132_Synthesis_and_antibacterial_activity_of_silver_nanoparticles_with_different_sizes">Synthesis and antibacterial activity of silver nanoparticles with different sizes.</a> Journal of Nanoparticle Research. 10 (8), 1343-1348 (2008).</li>
<li>Lok, C. -N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Silver+nanoparticles%3A+partial+oxidation+and+antibacterial+activities%5BTitle%5D)+AND+%22JBIC+Journal+of+Biological+Inorganic+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Silver nanoparticles: partial oxidation and antibacterial activities.</a> JBIC Journal of Biological Inorganic Chemistry. 12 (4), 527-534 (2007).</li>
<li>Ferreira, T., Rasband, W. ImageJ User Guide Home Page. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://imageJ.nih.gov/ij/docs/guide">http://imageJ.nih.gov/ij/docs/guide</a> (2010).</li>
<li>NanoEnTek Inc. Juli Br User Guide. , Hwaseong, Korea. Available from:
 <a target="_blank" href="http://www.nanoentek.com/upload/product/11/JuLI%20Br_User%20manual%20(V.1.6).pdf">http://www.nanoentek.com/upload/product/11/JuLI%20Br_User%20manual%20(V.1.6).pdf</a> (2012).</li>
</ol>

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Hier berichten wir über eine einfache Methode zur Herstellung von MWCNTs mit hinterlegten Ag Nanopartikel. Diese silberhaltigen Nanomaterial zeigt erhebliche antibakterielle Aktivität und minimalen Potenzial für unkontrollierte Aufnahme von Silber-Nanopartikeln in den Körper. Wir zeigen, dass 30 µg/mL der synthetisierten Ag-MWCNTs ist eine wirksame antibakterielle Aktivität gegen Methylobacterium spp. mit vernachlässigbar Zytotoxizität für Leber Säugerzellen. Obwohl zusätzliche Verbesserungen und biologische Sic...

Das ultimative Ziel dieser Studie ist zu umweltfreundlichen antibakteriellen Nanomaterialien, die das Wachstum von Bakterien hemmen können diese Form Biofilmen. Diese antibakteriellen Nanomaterialien haben das Potenzial, die Toxizität und Antibiotikum Resistenzprobleme von häufig verwendeten Chemikalien oder Antibiotika chemischer Verbindungen zu überwinden. Ein Biofilm ist eine hydratisierte extrazellulären Polymeren Substanz (EPS), die besteht aus Polysacchariden, Proteinen, Nukleinsäuren und Lipiden1,2. Biofilme verhindern das Eindringen von Fremdstoffen und helfen Bakterien3,4kräftig wachsen. Biofilme verursachen Geruch und chronische Infektionskrankheiten5,6. Methylobacterium Spp., zum Beispiel, wächst durch das Festhalten an Orten, wo immer Wasser vorhanden ist oder ist es schwierig, bakterielle Beseitigung auf einer kontinuierlichen Basis, wie z. B. Klimaanlage Wärmetauscher, Duschräume und medizinische Geräte zu gewährleisten. Diese Arten von Biofilmen auslösen Geruch und chronische Infektionskrankheiten5,6.
Normalerweise sind Chemikalien oder Antibiotika chemischen Verbindungen verwendet, um das Wachstum von Bakterien hemmen, die Biofilme bilden. Die Entstehung von Antibiotika-resistenten Bakterien und Sicherheitsbedenken in Vivo von Chemikalien fahren die Notwendigkeit zur Entwicklung neuer Materialien, um die Bildung von Biofilmen zu verhindern und das Wachstum von Bakterien hemmen.
In dieser Studie werden antimikrobielle Nanomaterialien synthetisiert, die frei von Antibiotika-Resistenz und Toxizität sind. Silber ist ein bekannter antimikrobieller Wirkstoff, und jüngste Entwicklungen im Bereich der Nanowissenschaften und Nanotechnologie führten zu aktive Forschung in die antimikrobielle Wirkung von Metall-Nanopartikeln7,8. Jüngste Studien haben berichtet, dass die geringe Größe und hohe Oberflächen-Volumen-Verhältnisses der Nanopartikel erhöhte antibakterielle Aktivität9,10,11führen.
Die enthaltenen Nanomaterialien kombinieren Silber-Nanopartikel mit erhöhten antimikrobielle Eigenschaften und Kohlenstoff-Nanoröhrchen mit einem hohen Seitenverhältnis, wodurch sich die Fläche pro Volumeneinheit. Die fabrizierten Silber Nanopartikel-Carbon-Nanotube-Composite weist beträchtliche antimikrobielle Eigenschaften und minimale Toxizität für menschlichen und tierischen Zellen. Die synthetischen Prozesse in früheren Studien verwenden gefährlicher Reduktionsmittel wie NaBH4, Formamid, Dimethylformamid und Hydrazin. Der Prozess ist kompliziert, gefährlich und zeitaufwendig. Das synthetische Verfahren berichtet verwendet hier Ethanol als deutlich weniger gefährlichen Reduktionsmittel.
Die Hemmung Zone und minimale bakterizide Konzentration (MBC) für die Ag-MWCNTs wurden gemessen; Lebenden/Toten und Trypan blau-Assays wurden zur Toxizität und antibakteriellen Eigenschaften zu messen. Minimalen inhibitorischen Konzentration (MIC) und mitochondriale Toxizität (MTT) Assays wurden nicht durch die ungewöhnliche Farbe der Kohlenstoff-Nanoröhren durchgeführt, die mit der Assays gestört haben würde. Zu guter Letzt wurde die minimale Konzentration zu verhindern das Wachstum von Methylobacterium spp. ohne Säugetier-Zellen bestimmt.

<table><tbody><tr><td>0,1 N Silbernitrat</td><td>SIGMA-ALDRICH</td><td>1090811000</td><td></td></tr><tr><td>Kohlenstoff-Nanoröhre, mehrwandig</td><td>Tokyo Chemical Industry Co., LTD</td><td>308068-56-6</td><td></td></tr><tr><td>R2A-Agar</td><td>MBcell</td><td>MB-R1129</td><td></td></tr><tr><td>R2A-Bouillon</td><td>MBcell</td><td>MB-R2230</td><td></td></tr><tr><td>Methylobacterium spp.</td><td>KCTC</td><td>12618</td><td>aus Korea Collection for Type Cultures Daejeon Korea 12618, Daejon, Korea</td></tr><tr><td>LIVE/DEAD Cell imaging Kit</td><td>ThermoFisher SCIENTIFIC</td><td>R37601</td><td></td></tr><tr><td>AML12</td><td></td><td></td><td>von Chungnam University, Dajeon, Korea</td></tr><tr><td>human PBMC</td><td>ATCC</td><td>PCS-800-011</td><td></td></tr><tr><td>TEM</td><td>JEOL</td><td>JEM-2100F</td><td></td></tr><tr><td>XRD</td><td>Rigaku</td><td>D/MAX 2500</td><td>Cu K Photonenquelle (40kV, 100mA)</td></tr><tr><td>JuLI Br</td><td>NanoEnTek</td><td>JULI-BRSC&nbsp;</td><td></td></tr></tbody></table>

synthese von multi-walled carbonnanotubes mit silber-nanopartikeln und bewertung ihrer antibakteriellen aktivitäten und zytotoxische eigenschaften modifiziert

Synthesis of Multi-walled Carbon Nanotubes Modified with Silver Nanoparticles and Evaluation of Their Antibacterial Activities and Cytotoxic Properties

In dieser Studie wurden mit einer wässrigen Schwefelsäure-Lösung zu einer Sauerstoff-basierte Sachgruppe bilden Multi-walled Carbonnanotubes (MWCNTs) behandelt. Silber MWCNTs wurden von der reduktiven Abscheidung von Silber aus einer wässrigen Lösung von AgNO3 auf die oxidierte MWCNTs vorbereitet. Die einzigartige Farbe der CNTs war es nicht möglich, auf der minimalen inhibitorischen Konzentration oder mitochondriale Toxizität Assays, die Toxizität und antibakterielle Eigenschaften, zu bewerten, da sie die Assays behinderen würde anzuwenden. Die Hemmung Zone und minimale bakterizide Konzentration für die Ag-MWCNTs wurden gemessen und Live/Dead und Trypan blau-Assays wurden verwendet, um die Toxizität und antibakterielle Eigenschaften zu messen, ohne die Farbe der CNTs zu stören.

Transmission Electron Microscopy (TEM) Bilder bestätigen die Bildung der Ag-MWCNTs (Abb. 1A und 1 b). Ihre gelungene Synthese wurde durch die Veränderung der Oberflächenladung bestätigt. Die Größe der Ag Partikel lagern sich auf der MWCNTs wurde ermittelt (Abbildung 1). Die mittlere Teilchengröße war ca. 3,83 nm. Das XRD-Muster der als synthetisiert Ag-MWCNTs ist in Abbildung 1darge...

In dieser Studie wurden antimikrobielle Nanomaterialien durch saure Oxidation von Multiwalled Carbonnanotubes und anschließende reduktive Abscheidung von Silber-Nanopartikeln synthetisiert. Antimikrobielle Aktivität und Zytotoxizität Tests wurden durchgeführt mit Nanomaterialien als vorbereitet.

Synthese von Multi-walled Carbonnanotubes mit Silber-Nanopartikeln und Bewertung ihrer antibakteriellen Aktivitäten und zytotoxische Eigenschaften modifiziert

In this study, multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) were treated with an aqueous sulfuric acid solution to form an oxygen-based functional group. Silver ...

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, antibakterielle Nanokomplexe herzustellen, die aus Kohlenstoffnanoröhren bestehen, wobei Silbernanopartikel auf den Oberflächen der Nanoröhren synthetisiert werden. Diese Methode kann bei der Entwicklung neuartiger bakterieller Nanomaterialien eingesetzt werden, die eine geringe Toxizität für den Menschen aufweisen und gleichzeitig starke septische Eigenschaften für verschiedene Arten von Bakterien und Biofilmen aufweisen. Das Protokoll beschreibt die Bewertung von Nanokomplexen bei der Ausrottung von Bakterien unter Beibehaltung ihrer Biovergleichbarkeit mit dem Menschen.Zu Beginn des Verfahrens geben Sie 30 bis 50 Milligramm MWCNTs in ein 50-Milliliter-Fläschchen. Mit einer Mikropipette, die mit Ein-Milliliter-Pipettenspitzen ausgestattet ist, geben Sie langsam acht Milliliter einer Drei-zu-Eins-Volumenlösung aus Schwefelsäure und Salpetersäure zu den MWCNTs. Warten Sie 30 Minuten, bis die exotherme Reaktion abgeschlossen ist, und beschallen Sie dann die Lösung bei 60 bis 80 Grad Celsius und 160 Watt, bis sich die MWCNTs am Boden des Fläschchens absetzen. was in der Regel etwa eine Stunde dauert.Gib die Mischung in ein Zentrifugenröhrchen. Verwenden Sie eine Mikropipette, um vorsichtig 30 Milliliter destilliertes Wasser tropfenweise zu den mit Carbonsäure funktionalisierten MWCNTs hinzuzufügen, und pausieren Sie, um die Mischung bei Bedarf abkühlen zu lassen. Dann zentrifugieren Sie die Mischung 15 Minuten lang bei 12.000 g.Entfernen Sie den Überstand mit einer Pipette, die mit einer Ein-Milliliter-Pipettenspitze ausgestattet ist. Geben Sie fünf Milliliter Ethanol zum Feststoff und spülen Sie die Wände des Fläschchens mit zusätzlichem Ethanol aus. Zentrifugieren Sie das Gemisch erneut mit den gleichen Einstellungen und überprüfen Sie den pH-Wert des Überstands mit pH-Papier.Fahren Sie mit dem Waschen der Feststoffe durch Zentrifugieren in Ethanol fort, bis der pH-Wert des Überstands neutral ist, entfernen Sie dann den Überstand und fügen Sie dem Niederschlag einen Milliliter destilliertes Wasser hinzu. Dispergieren Sie die mit Carbonsäure funktionalisierten MWCNTs im Wasser und gefriertrocknen Sie die Dispersion bei minus 60 Grad Celsius unter Vakuum. 10 Milligramm gefriergetrocknete, mit Carbonsäure funktionalisierte MWCNTs werden in ein konisches 50-Milliliter-Zentrifugenröhrchen gegeben.Geben Sie 30 Milliliter destilliertes Wasser in das Röhrchen. Kombinieren Sie sechs Milliliter 0,1 normales Silbernitrat und 18 Milliliter destilliertes Wasser in einem weiteren konischen 50-Milliliter-Röhrchen. Beschallen Sie beide Mischungen bei 60 Grad Celsius und 160 Watt für eine Stunde.Während die MWCNT-Dispersion noch bei 60 Grad Celsius und 160 Watt beschallt wird, wird die Silbernitratlösung mit einer Pipette, die mit einer Ein-Milliliter-Pipettenspitze ausgestattet ist, tropfenweise zur MWCNT-Dispersion gegeben. Sobald die Zugabe abgeschlossen ist, wird die Mischung eine Stunde lang mit Ultraschall beschallt, dann wird die Mischung 15 Minuten lang bei 12.000 g bei Raumtemperatur zentrifugiert und der Überstand entfernt. Dispergieren Sie die Silber-MWCNTs in 30 Millilitern destilliertem Wasser durch Beschallung bei 24 Grad Celsius für 30 Minuten.Die Zentrifugation in 30 Millilitern destilliertem Wasser wiederholen und den Überstand zweimal entfernen. Als nächstes dispergieren Sie die gewaschenen Silber-MWCNTs in einem Milliliter destilliertem Wasser durch Ultraschall für fünf Minuten. Geben Sie fünf Milliliter Ethanol in die Dispersion und rühren Sie die Mischung eine Stunde lang bei Raumtemperatur.Dann zentrifugieren Sie die Mischung 15 Minuten lang bei 12.000 g bei Raumtemperatur und überprüfen Sie den pH-Wert des Überstands. Entfernen Sie den Überstand und dispergieren Sie das Gemisch durch Vortexen wieder in fünf Millilitern Ethanol. Den Niederschlag durch Zentrifugation weiter in Ethanol waschen, bis der pH-Wert des Überstands neutral ist.Zum Schluss dispergieren Sie die gewaschenen Silber-MWCNTs in einem Milliliter destilliertem Wasser. Die Dispersion bei minus 70 Grad Celsius unter Vakuum 24 Stunden lang gefriertrocknen und in einem verschlossenen Behälter aufbewahren. Um mit der Vorbereitung des Tests zu beginnen, mischen und autoklavieren Sie 18,12 Gramm R2A-Agar und einen Liter destilliertes Wasser.Lassen Sie das Gel bei Raumtemperatur abkühlen. Wenn das Gel zum Ausgießen bereit ist, geben Sie 10 Milliliter Gel in 90-Millimeter-Petrischalen und lassen Sie den Agar aushärten. Verwenden Sie in einem Abzug eine Schlaufe und eine Nadel, die in einer Alkoholflamme sterilisiert wurden, um 100 Mikroliter eines Methylobacterium-Speziesgemisches auf die Oberfläche des Nährmediums zu streuen.Inkubieren Sie die Gerichte 48 Stunden lang bei 30 Grad Celsius, mischen Sie dann 3,12 Gramm R2A-Brühe mit einem Liter destilliertem Wasser und autoklavieren Sie das Medium bei 121 Grad Celsius für 15 Minuten. Verwenden Sie eine sterilisierte Schlaufe und eine Nadel, um die Kolonien auf das R2A-Wachstumsmedium zu übertragen. Inkubieren Sie die Probe in einem Schüttelinkubator bei 30 Grad Celsius und 180 U/min.Messen Sie die optische Dichte bei 600 Nanometern pro Stunde, bis die optische Dichte größer als 0,7 ist. Bereiten Sie als Nächstes eine weitere Petrischale mit 10 Millilitern R2A-Agar vor. Mischen Sie dann 3,12 Gramm R2A-Brühe und acht Gramm Agar mit einem Liter destilliertem Wasser.Autoklavieren Sie die Mischung 15 Minuten lang bei 121 Grad Celsius. Mischen Sie 100 Mikroliter der Methylobacterium-Kultur in die Agarmischung. Gießen Sie 10 Milliliter des methylobacteriumhaltigen Gels über die untere Schicht des R2A-Agars in der Petrischale, und bereiten Sie dann eine Dispersion der gewünschten Konzentration von gefriergetrockneten Silber-MWCNTs in destilliertem Wasser vor.Verwenden Sie eine Mikropipette, um 50 Mikroliter dieser Dispersion auf eine sechs x einen Millimeter große sterile Papierscheibe zu laden. Tragen Sie destilliertes Wasser zur Kontrolle auf eine andere sterile Papierscheibe auf. Trocknen und sterilisieren Sie beide Scheiben in einer Vakuumkammer unter UV-Licht für 30 Minuten.Legen Sie dann die Silber-MWCNT-Probe und die Kontrolle auf den Agar und inkubieren Sie die Agarplatte bei 30 Grad Celsius für 48 Stunden. Messen Sie die Hemmzone um die Silber-MWCNT-Probe, wenn Sie fertig sind. Vor dem Test wird dreifach destilliertes Wasser bei 121 Grad Celsius 15 Minuten lang autoklaviert.Bereiten Sie in diesem sterilen Wasser eine Dispersion von 1000 Mikrogramm pro Milliliter von Carbonsäure-funktionalisierten MWCNTs und 50 Mikrogramm pro Milliliter, 40 Mikrogramm pro Milliliter und 30 Mikrogramm pro Milliliter von Silber-MWCNTs vor. Um mit dem antibakteriellen Testverfahren zu beginnen, bereiten Sie eine Methylobakteriumkultur wie zuvor beschrieben vor und überwachen Sie ihre optische Dichte bei 600 Nanometern. Wenn die optische Dichte maximal ist, inokulieren Sie 100 Mikroliter der Methylobakteriumkultur in drei Milliliter frisches R2A-Kulturmedium.Geben Sie 500 Mikroliter dieser Lösung in jedes der fünf konischen 15-Milliliter-Röhrchen. Geben Sie 100 Mikroliter Methanol in eines der Röhrchen, um die Methanol-Referenzprobe vorzubereiten. Für jede der vier Dispersionen wird auf die gleiche Weise eine Probe vorbereitet.Die Proben und die verbleibende Methylobakterium-Kontrollkultur werden bei 180 U/min und 30 Grad Celsius inkubiert, bis die optische Dichte der Kontrolle eine maximale Aktivität anzeigt. Verwenden Sie einen sterilisierten Spreader, um jede Probe auf festem R2A-Agar-Gel in Petrischalen zu verteilen. Inkubieren Sie die Gerichte bei 30 Grad Celsius für 48 Stunden.Zählen Sie die resultierenden Bakterienkolonien und bestimmen Sie die minimale bakteriozide Konzentration. Silber-MWCNTs wurden mit dem beschriebenen Verfahren erfolgreich synthetisiert. Die durchschnittliche Größe der abgeschiedenen Silberpartikel betrug etwa 3,83 Nanometer.Ein Methylobacterium-Wachstum wurde nicht beobachtet, wenn mit 50 Mikrogramm pro Milliliter oder 40 Mikrogramm pro Milliliter Dispersionen von Silber-MWCNTs kultiviert wurde. Die Bakterienpopulation wurde im Vergleich zur Kontrollprobe um das 100.000-fache reduziert, wenn sie mit einer Dispersion von Silber-MWCNTs von 30 Mikrogramm pro Milliliter kultiviert wurde. Eine Hemmzone wurde um eine Probe herum beobachtet, die aus einer Dispersion von 10 Mikrogramm pro Milliliter Silber-MWCNTs hergestellt wurde.Bei einer Probe, die aus einer Dispersion von einem Mikrogramm pro Milliliter hergestellt wurde, wurde keine Hemmzone beobachtet. Eine gewisse Zytotoxizität wurde beobachtet, wenn eine Dispersion von 40 Mikrogramm pro Milliliter von Silber-MWCNTs hinzugefügt wurde. Es wurde keine signifikante Zytotoxizität beobachtet, wenn eine Dispersion von 30 Mikrogramm pro Milliliter hinzugefügt wurde.Ein Trypanblau-Assay bestätigte, dass eine minimale Zytotoxizität auftrat, wenn eine Dispersion von 30 Mikrogramm pro Milliliter Silber-MWCNTs hinzugefügt wurde. Dieses Protokoll würde Forschern bei der Herstellung von Nanokomplexen helfen, die Metall-Nanopartikel enthalten, die direkt auf Kohlenstoff-Nanomaterialien wirken. Nach diesem Protokoll könnten die Forscher auch die antibakteriellen Eigenschaften der präparierten Nanokomplexe bewerten.

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Synthese von Multi-walled Carbonnanotubes mit Silber-Nanopartikeln und Bewertung ihrer antibakteriellen Aktivitäten und zytotoxische Eigenschaften modifiziert (Video) | JoVE Journal

Synthese von Multi-walled Carbonnanotubes mit Silber-Nanopartikeln und Bewertung ihrer antibakteriellen Aktivitäten und zytotoxische Eigenschaften modifiziert

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