Name: Untersuchung des durch Kupfer-Nanopartikel induzierten programmierten Zelltods in Bakterien (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-05-16T13:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 22 s
Description: Erfahren Sie die bakterizide Wirkung von Kupfer-Nanopartikeln gegen klinisch relevante Bakterien. Diese Methode untersucht ROS-Generierung und programmierten Zelltod zur Entwicklung neuer antimikrobieller Strategien.

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<ol><li>Anees Ahmad, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bactericidal+activity+of+silver+nanoparticles%3A+A+mechanistic+review%5BTitle%5D)+AND+%22Mater+Sci+Energy+Technol%22%5BJournal%5D)">Bactericidal activity of silver nanoparticles: A mechanistic review.</a> Mater Sci Energy Technol. 3, 756-769 (2020).</li>
<li>Zhang, Y., Shareena Dasari, T. P., Deng, H., Yu, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antimicrobial+activity+of+gold+nanoparticles+and+ionic+gold%5BTitle%5D)+AND+%22J+Environ+Sci+Health+C+Environ+Carcinog+Ecotoxicol+Rev%22%5BJournal%5D)">Antimicrobial activity of gold nanoparticles and ionic gold.</a> J Environ Sci Health C Environ Carcinog Ecotoxicol Rev. 33 (3), 286-327 (2015).</li>
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<li>Ma, X., Zhou, S., Xu, X., Du, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Copper-containing+nanoparticles%3A+Mechanism+of+antimicrobial+effect+and+application+in+dentistry-a+narrative+review%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Surg%22%5BJournal%5D)">Copper-containing nanoparticles: Mechanism of antimicrobial effect and application in dentistry-a narrative review.</a> Front Surg. 9, 905892(2022).</li>
<li>Draviana, H. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Size+and+charge+effects+of+metal+nanoclusters+on+antibacterial+mechanisms%5BTitle%5D)+AND+%22J+Nanobiotechnology%22%5BJournal%5D)">Size and charge effects of metal nanoclusters on antibacterial mechanisms.</a> J Nanobiotechnology. 21 (1), 428(2023).</li>
<li>Hasanuzzaman, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regulation+of+ROS+metabolism+in+plants+under+environmental+stress%3A+A+review+of+recent+experimental+evidence%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Mol+Sci%22%5BJournal%5D)">Regulation of ROS metabolism in plants under environmental stress: A review of recent experimental evidence.</a> Int J Mol Sci. 21 (22), ijms21228695(2020).</li>
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<li>Sai, D. L., Lee, J., Nguyen, D. L., Kim, Y. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tailoring+photosensitive+ROS+for+advanced+photodynamic+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Mol+Med%22%5BJournal%5D)">Tailoring photosensitive ROS for advanced photodynamic therapy.</a> Exp Mol Med. 53 (4), 495-504 (2021).</li>
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<li>Allocati, N., Masulli, M., Di Ilio, C., De Laurenzi, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Die+for+the+community%3A+An+overview+of+programmed+cell+death+in+bacteria%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Death+Dis%22%5BJournal%5D)">Die for the community: An overview of programmed cell death in bacteria.</a> Cell Death Dis. 6 (1), e1609(2015).</li>
<li>Kolodkin-Gal, I., Sat, B., Keshet, A., Engelberg-Kulka, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+communication+factor+EDF+and+the+toxin-antitoxin+module+mazEF+determine+the+mode+of+action+of+antibiotics%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Biol%22%5BJournal%5D)">The communication factor EDF and the toxin-antitoxin module mazEF determine the mode of action of antibiotics.</a> PLoS Biol. 6 (12), e319(2008).</li>
<li>Lai, M. J., Huang, Y. W., Wijaya, J., Liu, B. R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLai%2C+MJ+%22Copper+Overview%22">Copper Overview</a>. Fernández, G. D. Ch 4, IntechOpen. (2024).</li>
<li>Macomber, L., Imlay, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+iron-sulfur+clusters+of+dehydratases+are+primary+intracellular+targets+of+copper+toxicity%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">The iron-sulfur clusters of dehydratases are primary intracellular targets of copper toxicity.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 106 (20), 8344-8349 (2009).</li>
<li>Ramos-Zúñiga, J., Bruna, N., Pérez-Donoso, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Toxicity+mechanisms+of+copper+nanoparticles+and+copper+surfaces+on+bacterial+cells+and+viruses%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Mol+Sci%22%5BJournal%5D)">Toxicity mechanisms of copper nanoparticles and copper surfaces on bacterial cells and viruses.</a> Int J Mol Sci. 24 (13), ijms241310503(2023).</li>
<li>Ihara, M., Shichijo, K., Takeshita, S., Kudo, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Wortmannin%2C+a+specific+inhibitor+of+phosphatidylinositol-3-kinase%2C+induces+accumulation+of+DNA+double-strand+breaks%5BTitle%5D)+AND+%22J+Radiat+Res%22%5BJournal%5D)">Wortmannin, a specific inhibitor of phosphatidylinositol-3-kinase, induces accumulation of DNA double-strand breaks.</a> J Radiat Res. 61 (2), 171-176 (2020).</li>
<li>Yang, Y. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Application+and+interpretation+of+current+autophagy+inhibitors+and+activators%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Pharmacol+Sin%22%5BJournal%5D)">Application and interpretation of current autophagy inhibitors and activators.</a> Acta Pharmacol Sin. 34 (5), 625-635 (2013).</li>
<li>Li, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+caspase+inhibitor+Z-VAD-FMK+alleviates+endotoxic+shock+via+inducing+macrophages+necroptosis+and+promoting+MDSCs-mediated+inhibition+of+macrophages+activation%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Immunol%22%5BJournal%5D)">The caspase inhibitor Z-VAD-FMK alleviates endotoxic shock via inducing macrophages necroptosis and promoting MDSCs-mediated inhibition of macrophages activation.</a> Front Immunol. 10, 1824(2019).</li>
<li>Solioz, M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSolioz%2C+M+%22Copper+and+Bacteria%3A+Evolution%2C+Homeostasis+and+ToxicitySpringerBriefs+in+Molecular+Science%22">Copper and Bacteria: Evolution, Homeostasis and ToxicitySpringerBriefs in Molecular Science</a>. Chapter 3, Springer. Cham. 21-48 (2018).</li>
<li>Greene, N. P., Koronakis, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bacterial+metal+resistance%3A+Coping+with+copper+without+cooperativity%5BTitle%5D)+AND+%22mBio%22%5BJournal%5D)">Bacterial metal resistance: Coping with copper without cooperativity.</a> mBio. 12 (3), e0065321(2021).</li>
<li>Butsyk, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Copper+nanoparticle+loaded+electrospun+patches+for+infected+wound+treatment%3A+from+development+to+in-vivo+application%5BTitle%5D)+AND+%22Polymers+%28Basel%29%22%5BJournal%5D)">Copper nanoparticle loaded electrospun patches for infected wound treatment: from development to in-vivo application.</a> Polymers (Basel). 16 (19), polym16192733(2024).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>Acinetobacter baumannii Bouvet und Grimont Stamm&nbsp;</td><td>American Type Culture Collection (ATCC), Manassas, VA, USA</td><td>17978</td><td>Bakterien für das CuNP-Toxozitätsexperiment</td></tr><tr><td>Bio-Rad iMark Microplate Reader</td><td>Bio-Rad Laboratories, Hercules, CA, USA</td><td>168-1130</td><td>Wird zur Messung der Absorption in bakteriellen Lebensfähigkeitsassays verwendet.</td></tr><tr><td>zellpermeiertes 2',7'-Dichlordihydrofluoresceindiacetat&nbsp; (H2DCFDA)</td><td>Sigma-Aldrich, Saint Louis, MO, USA</td><td>D6883</td><td>Wird zum Nachweis von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) in behandelten Bakterienzellen verwendet.</td></tr><tr><td>Kupfer-Nanopartikel (CuNPs) 25 nm</td><td>Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA</td><td>774081</td><td>Zur Herstellung von CuNP-Stammlösung</td></tr><tr><td>Kupfer-Nanopartikel (CuNPs) 60-80 nm</td><td>Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA</td><td>774103</td><td>Zur Herstellung von CuNP-Stammlösung</td></tr><tr><td>Escherichia coli (Migula) Castellani und Chalmers</td><td>American Type Culture Collection (ATCC), Manassas, VA, USA</td><td>25922</td><td>Bakterien für das CuNP-Toxocity-Experiment</td></tr><tr><td>Gallios Durchflusszytometer</td><td>Beckman Coulter, Brea, CA, USA</td><td></td><td>Wird für die durchflusszytometrische Analyse in mehreren Experimenten verwendet, einschließlich der Detektion reaktiver Sauerstoffspezies.</td></tr><tr><td>LB-Agar</td><td>FocusBio, Miaoli, Taiwan</td><td>LBA500</td><td>Wird zur Kultivierung von Bakterien</td></tr><tr><td>verwendet Luria-Bertani (LB) Bouillon</td><td>Becton, Dickinson and Company, Sparks, MD, USA</td><td>244620</td><td>Wird zur Kultivierung von Bakterien</td></tr><tr><td>verwendet Necrosulfonamid (NSA)</td><td>Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA</td><td>480073</td><td>Wird als Modulator für die Vorbehandlung in Studien zum bakteriellen Todesweg verwendet.</td></tr><tr><td>PrestoBlue Reagenz für die Zellviabilität</td><td>Invitrogen, Carlsbad, CA, USA</td><td>P50200</td><td>Wird zur Beurteilung der Zellviabilität durch Fluoreszenz verwendet.</td></tr><tr><td>SBI-0206965 (SBI)</td><td>BioVision, Milpitas, CA, USA</td><td>9580</td><td>Wird als Modulator für die Vorbehandlung in Studien zum bakteriellen Todesweg verwendet.</td></tr><tr><td>Natriumdodecylsulfat (SDS)</td><td>Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA</td><td>L4509</td><td>Wird als Dispergiermittel für Kupfernanopartikel verwendet, um die Aggregation zu reduzieren.</td></tr><tr><td>Staphylococcus aureus</td><td>American Type Culture Collection (ATCC), Manassas, VA, USA Bioresource Collection and Research Center (BCRC), Hsinchu, Taiwan</td><td>13567</td><td>Bakterien für das CuNP-Toxocity-Experiment</td></tr><tr><td>Varioskan LUX Multimode-Mikroplatten-Reader</td><td>Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA</td><td>VLBLATGD2</td><td>Wird zur Messung der Fluoreszenz in Zellviabilitätsassays</td></tr><tr><td>verwendet Wortmannin (Würze)</td><td>Abcam, MA, USA</td><td>ab120148</td><td>Wird als Modulator für die Vorbehandlung in Studien zum bakteriellen Todesweg verwendet.</td></tr><tr><td>Z-VAD-FMK (Z-VAD)</td><td>Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA</td><td>V116</td><td>Wird als Modulator für die Vorbehandlung in Studien zum bakteriellen Todesweg verwendet.</td></tr></tbody></table>

untersuchung des durch kupfer-nanopartikel induzierten programmierten zelltods in bakterien

Studying Copper Nanoparticle-Induced Programmed Cell Death in Bacteria

Antimikrobielle Aktivitäten von CuNPs der zweiten Größe in drei Krankheitserregern Drei opportunistische Krankheitserreger (E. coli, S. aureus und A. baumannii) wurden verwendet, um die bakterizide Aktivität von CuNPs zu testen. Die Bakterien wurden mit 0 μg/ml, 1 μg/ml, 5 μg/ml, 10 μg/ml, 50 μg/ml und 100 μg/ml von 20 nm oder 60 nm CuNPs behandelt, und die bakteriziden Aktivitäten wurden unter Verwendung der minimalen bakteriziden Konzentration (MBC) bestimmt, die aus den K...

Untersuchung des durch Kupfer-Nanopartikel induzierten programmierten Zelltods in Bakterien

Recently, concerns over multidrug-resistant pathogens and incurable infections have increased due to the overuse and misuse of antibiotics. Nanomaterials, ...

studying-copper-nanoparticle-induced-programmed-cell-death-in-bacteria

Research

Forschung

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Medicine

Medizin

In diesem Artikel beschreiben wir ein Verfahren unter Verwendung von Multi-Spectral Imaging Durchflusszytometrie, um die Internalisierung von Polyanhydrid Nanopartikel oder Bakterien durch RAW 264.7-Zellen zu quantifizieren.

Die Analyse der zellulären Internalisierung Nanopartikel und Bakterien durch Multi-Spectral Imaging Durchflusszytometrie

Nanopartikel wie Halbleiter-Quantenpunkten (QP) verwendet werden, um photoaktivierbare Agenten für anti-mikrobiellen oder Anti-Krebs-Anwendungen zu erstellen. Diese Technik zeigt, wie Wasser-löslich zu Cadmium-Tellurid (CdTe) QDs, konjugieren sie gegen ein Antibiotikum, und führen Sie einen bakteriellen Hemmtest auf Wachstumskurven und die Keimzahl basiert.

Solubilisierung und Bio-Konjugation von Quantenpunkten und bakterielle Toxizitätstests von Wachstumskurve und Keimzahl

Quelle: Zhang, Y., et al. Anwendung von fluoreszierenden Nanopartikeln zur Untersuchung des Umbaus des endolysosomalen Systems durch intrazelluläre Bakterien. J. Vis. Exp. (2015)Dieses Video zeigt die Verwendung von fluoreszierenden Nanopartikeln zur Visualisierung des endolysosomalen Umbaus in menschlichen Epithelzellen, die von intrazellulären Bakterien infiziert sind. Nach der bakteriellen Invasion manipulieren die Erreger das Zytoskelett des Wirts und das endolysosomale System und bilden...

Nanopartikel-vermittelte Visualisierung des endo-lysosomalen Umbaus in bakteriell infizierten Zellen

Nehmen wir Röhren mit einem Medium, das einen Nanopartikel-Verbundstoff enthält, der aus einer Kombination von Übergangsmetallen und Kohlenstoff hergestellt wurde.Geben Sie antibiotikaresistente grampositive und gramnegative pathogene Bakterien als Testproben in separate Röhrchen.Beziehen Sie unbehandelte Bakterien als Negativkontrolle und antibiotikabehandelte Bakterien als positive Kontrolle ein.Inkubieren Sie die Proben mit Schütteln.Bei gramnegativen Bakterien erleichtern die poröse äußere...

Bewertung der antimikrobiellen Wirkung eines Nanopartikelkomposits gegen pathogene Bakterien

Anders als bei Eukaryonten zu sehen, gibt es nur wenig Untersuchungen, die detailliert Membrandepolarisation und Ionenkonzentrationsänderungen in Bakterien, in erster Linie ihrer geringen Größe macht herkömmliche Messverfahren schwierig. Hier haben wir ausführlich Protokolle zur Überwachung solcher Veranstaltungen in der deutlichen Gram-positive Erreger Streptococcus pneumoniae Verwendung Fluoreszenztechniken.

Überwachen von Änderungen in Membran-Polarity, Membrane Integrity und intrazelluläre Ionenkonzentrationen in<em&gt; Streptococcus pneumoniae</em&gt; Verwenden von Fluoreszenzfarbstoffen

Produktionsblutwasser (PBW) wurde mit Kupferoxid-Nanopartikeln (CuO-NPs) behandelt und die zelluläre Toxizität in kultivierten menschlichen Zellen bewertet. Das Ziel dieses Protokolls war es, die native Umweltprobe in ein Zellkulturformat zu integrieren, um die Veränderungen der Toxizität aufgrund der CuO-NP-Behandlung zu bewerten.

Die Entfernung der Spurenelemente von Kupferoxid Nanopartikeln aus Uranium<em&gt; In-situ-</em&gt; Wiederherstellung Blutwasser und Auswirkungen auf die Zelllebensfähigkeit

Hier präsentieren wir ein Protokoll, um neue, hochSeitenVerhältnis Biokomposite unter biologischen Bedingungen und in flüssigen Medien zu synthetisieren. Die Biokomposite skalieren von Nanometern bis Mikrometern im Durchmesser und Länge auf. Kupfer-Nanopartikel (CNP) und Kupfersulfat in Kombination mit Cystin sind die Schlüsselkomponenten für die Synthese.

Generation skalierbar, Metallic Hochseitenverhältnis Nanokomposite in einer biologischen Flüssigmedium

Mikrobenpopulationen enthalten, die wesentliche Zellheterogenität, das allgemeine Verhalten diktieren können. Molekulare Sonde Analyse durch Durchflusszytometrie können physiologische Zustände von Zellen zu bestimmen, aber ihre Anwendung variiert zwischen den Arten. Diese Studie liefert ein Protokoll, um genau zu bestimmen, Zellmortalität innerhalb von einem Cyanobakterium Bevölkerung, ohne zu unterschätzen oder Aufzeichnungs falsch positiven Ergebnissen.

Molecular Probe-Optimierung, um Zellmortalität in einem photosynthetische Organismen Bestimmen (<em&gt; Microcystis aeruginosa</em&gt;) Mittels Durchflusszytometrie

Die antimikrobiellen Eigenschaften von Metallen wie Kupfer und Silber wurden seit Jahrhunderten erkannt. Dieses Protokoll beschreibt die gepulste Laserablation in Flüssigkeiten, ein Verfahren zur Synthese von Metallnanopartikeln, das die Fähigkeit zur Feinabstimmung der Eigenschaften dieser Nanopartikel zur Optimierung ihrer antimikrobiellen Effekte bietet.

Herstellung von Metallnanopartikeln durch gepulste Laserablation in Flüssigkeiten: Ein Werkzeug zum Studium der antibakteriellen Eigenschaften von Nanopartikeln

In dieser Arbeit stellen wir ein Protokoll zur Untersuchung der Rate der programmierten Zelltodinitiierung vor, indem wir inokulierte Blätter nach der Induktion des Zelltods kontinuierlich abbilden.

Untersuchung der Initiierung des Zelltods mit einem digitalen Mikroskop

Erfahren Sie die bakterizide Wirkung von Kupfer-Nanopartikeln gegen klinisch relevante Bakterien. Diese Methode untersucht ROS-Generierung und programmierten Zelltod zur Entwicklung neuer antimikrobieller Strategien.

Untersuchung des durch Kupfer-Nanopartikel induzierten programmierten Zelltods in Bakterien

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