Name: Fabricación de nanocompuestos antibacterianos de óxido de grafeno/cobre (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-10-04T13:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 57 s
Description: Aprende a fabricar nanocompuestos de óxido de grafeno/cobre con propiedades antibacterianas contra bacterias resistentes a antibióticos. Este método de bajo costo permite la producción escalable para aplicaciones biomédicas.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

1. Preparación de los nanocompuestos GO/Cu
NOTA: El tamaño y la morfología de las nanopartículas de Cu que crecen en las nanohojas de GO están determinados por el grado de oxidación de GO, la concentración del precursor de Cu y la concentración del agente reductor26.
<ol><li>Prepare 10 mL de suspensión de GO de 1 mg/mL en un frasco de vidrio. Sonicar la suspensión de GO durante 1 h hasta que el GO esté bien disperso en agua destilada (DI).</li>
	<li>Prepare una solución de 20 mM de CuCl2 en un vial de vidrio. Sonicar la solución de CuCl2 hasta que el CuCl2 esté bien disperso en el agua desionizada.</li>
	<li>Añadir 10 mL de la solución de 20 mM de CuCl2 a la solución GO y sonicar la mezcla a 70 °C durante 1 h.</li>
	<li>Prepare una solución de NaBH4 de 20 mM. PRECAUCIÓN: Este procedimiento debe realizarse en una campana de gases químicos. Se produce una reacción redox tan pronto como el agente reductor NaBH4 se introduce en el agua. Prepare la solución de NaBH4 inmediatamente antes del experimento.</li>
	<li>Preparación de la mezcla de NaBH4, GO y CuCl2<ol><li>Agregue 20 mL de la solución de NaBH4 de 20 mM a la mezcla de GO y CuCl2 mientras agita con una barra magnética a 200 rpm. Después de agregar la solución de NaBH4 , revuelva continuamente durante 30 min. PRECAUCIÓN: Este procedimiento debe realizarse en una campana de gases químicos.</li>
	</ol></li>
	<li>Centrifugación de la mezcla<ol><li>Transfiera la mezcla del paso 1.5.1 a un tubo de centrífuga. Centrifugar la solución a 23.000 × g durante 10 min a temperatura ambiente. Deseche el sobrenadante. PRECAUCIÓN: Cuando opere la centrífuga, mantenga siempre el equilibrio colocando tubos de igual peso.</li>
	</ol></li>
	<li>Vuelva a suspender la mezcla de nanocompuestos GO/Cu con 10 mL de agua desionizada y soniquelos para permitir que el precipitado se disperse uniformemente por toda la solución.</li>
	<li>Centrifugar la solución a 23.000 × g durante 10 min a temperatura ambiente; A continuación, retire el sobrenadante.</li>
	<li>Repita los pasos 1.7-1.8 una vez más para eliminar los productos químicos no reaccionados.</li>
	<li>Añadir 1 mL de agua destilada a los nanocompuestos GO/Cu y sonicar la mezcla para dispersar el sedimento de manera uniforme por toda la fase líquida. NOTA: Recoja todas las soluciones de nanocompuestos GO/Cu en un tubo cónico.</li>
	<li>Liofilizar la solución a -60 °C al vacío durante la noche hasta que los nanocompuestos GO/Cu se sequen por completo y se obtenga el polvo de nanocompuestos GO/Cu.</li>
	<li>Guarde el polvo nanocompuesto GO/Cu a -20 °C hasta su uso.</li>
</ol>2. Preparación de bacterias para la prueba antibacteriana
PRECAUCIÓN: Este procedimiento debe realizarse en una cabina de seguridad biológica con una lámpara de alcohol. Los residuos bacterianos deben esterilizarse en autoclave antes de su eliminación. Al manipular bacterias resistentes a los antibióticos, se deben usar guantes, batas y mascarillas, y se deben lavar las manos con jabón o desinfectante para manos después del experimento. Desinfectar siempre a fondo; Si se produce contaminación en el área experimental, desinfectarla inmediatamente con etanol al 70%.
<ol><li>Preparación de medios de cultivo bacteriano<ol><li>Mezclar 20 g de agar tríptico de soja y 500 mL de agua destilada en un matraz. Esterilizar la mezcla en autoclave a 121 °C durante 15 min.</li>
		<li>Prepare la placa de agar vertiendo 15 ml de la solución de agar en una placa de Petri antes de que el agar se endurezca. Guarde la placa de agar a 4 °C hasta su uso. NOTA: Esto debe hacerse rápidamente antes de que la solución de agar se endurezca. Para evitar la contaminación, esterilice la placa de agar con UV durante 15 minutos durante el endurecimiento.</li>
		<li>Mezclar 15 g de caldo de soja tríptico (TSB) y 500 mL de agua destilada en un matraz. Esterilizar la mezcla en autoclave a 121 °C durante 15 min.</li>
		<li>Alícuota 40-50 mL de la solución de caldo en un tubo cónico de 50 mL. Conservar el caldo a 4 °C hasta su uso. NOTA: Para evitar la contaminación, esterilice el caldo alícuota con UV durante 15 min.</li>
	</ol></li>
	<li>Cultivo bacteriano<ol><li>Inocular la solución madre de MSRA o P. aeruginosa en la placa de agar mediante un asa. Incubar la placa de agar a 37 °C utilizando una incubadora agitadora durante 24 h.</li>
		<li>Inocular una colonia de bacterias en 10 ml de caldo usando un asa. Incubar el caldo a 37 °C utilizando una incubadora agitadora a 200 rpm durante 24 h.</li>
		<li>Repita los pasos 2.2.1-2.2.2 una vez más para obtener bacterias con las mismas características.</li>
		<li>Después de 24 h, diluir en serie la solución bacteriana diez veces con agua destilada estéril. Inocular 100 μL de la suspensión bacteriana diluida en la placa de agar y extenderla con un esparcidor. Incubar la placa de agar a 37 °C utilizando una incubadora agitadora durante 24 h. NOTA: El nivel de dilución depende de las bacterias. Trate de preparar menos de 100 colonias en una placa de agar.</li>
		<li>Cuente las colonias bacterianas después de la incubación de 24 h para determinar la unidad formadora de colonias (UFC) utilizando la ecuación (1). <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/66762/66762eq01.jpg" style="margin: auto;"> (1)</li>
		<li>Repita los pasos 2.2.4-2.2.5 al menos 3 veces para confirmar si la UFC de las bacterias es relativamente constante.</li>
	</ol></li>
</ol>3. Prueba antibacteriana mediante el método de caldo de microdilución
<ol><li>Día 1) Inocular una colonia de las bacterias de la placa de agar en 10 mL del caldo usando un asa. Incubar el caldo a 37 °C utilizando una incubadora agitadora a 200 rpm durante 24 h.</li>
	<li>Día 2) Prepare la mezcla de nanocompuestos GO/Cu en al menos tres concentraciones utilizando la solución salina tamponada con fosfato (DPBS) de Dulbecco. Sonicar la suspensión de nanocompuestos GO/Cu hasta que los nanocompuestos GO/Cu estén bien dispersos en DPBS. NOTA: En este protocolo, se probaron 500, 250, 125 y 62,5 μg/mL de la mezcla de nanocompuestos GO/Cu.</li>
	<li>Preparar las soluciones de control. El control negativo es DPBS, y el control positivo es el 1% de una solución de penicilina/estreptomicina en DPBS que matará las bacterias.</li>
	<li>Agregue 100 μL de la suspensión de nanocompuesto GO/Cu y las soluciones de control en placas de 96 pocillos. Agregue todas las muestras por triplicado. NOTA: Esterilice las muestras con UV durante 15 minutos antes de aplicarlas a las bacterias.</li>
	<li>Sobre la base de la UFC después de 24 h de incubación, diluya la suspensión bacteriana con TSB a 1 × 106 UFC/mL. NOTA: Las concentraciones iniciales de suspensión de cultivo de SARM y P. aeruginosa en nuestro estudio, de acuerdo con el paso 2.2.5, son 4,5 × 109 UFC/mL y 3 × 109 UFC/mL, respectivamente. Las concentraciones bacterianas de 1 × 106 UFC/mL se obtienen diluyendo los cultivos 4.500x y 3.000x, respectivamente.</li>
	<li>Inocular 100 μL de la suspensión bacteriana diluida de 1 × 106 UFC/mL en los pocillos de muestra de las placas de 96 pocillos. Incubar las placas de 96 pocillos a 37 °C utilizando una incubadora agitadora a 200 rpm durante 24 h. NOTA: La concentración final de bacterias es de 5 × 105 UFC/mL después de mezclar con 100 μL de muestra.</li>
	<li>Día 3) Mezcle enérgicamente la muestra y las suspensiones bacterianas con una punta de micropipeta de 200 μL. Diluir en serie la mezcla de muestra y bacterias diez veces con agua destilada estéril. NOTA: El nivel de dilución depende de las bacterias. Trate de preparar menos de 100 colonias en una placa de agar.</li>
	<li>Inocular 100 μL de la suspensión bacteriana diluida en la placa de agar y extenderla con un esparcidor. Incubar la placa de agar a 37 °C utilizando una incubadora agitadora durante 24 h.</li>
	<li>Día 4) Contar las colonias bacterianas y determinar los valores de UFC para confirmar la actividad antibacteriana de los nanocompuestos GO/Cu utilizando la ecuación (2). <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/66762/66762eq02.jpg" style="margin: auto;"> (2)</li>
</ol>

<meta charset="utf8"></head><body>Nanocompuestos antibacterianos de óxido de grafeno/cobre para bacterias resistentes

<ol><li>Doron, S., Gorbach, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bacterial+infections%3A+Overview%5BTitle%5D)+AND+%22International+Encyclopedia+of+Public+Health%22%5BJournal%5D)">Bacterial infections: Overview.</a> International Encyclopedia of Public Health. , 273-282 (2008).</li>
<li>Van Duin, D., Paterson, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multidrug-resistant+bacteria+in+the+community%3A+An+update%5BTitle%5D)+AND+%22Infect+Dis+Clin+North+Am%22%5BJournal%5D)">Multidrug-resistant bacteria in the community: An update.</a> Infect Dis Clin North Am. 34 (4), 709-722 (2020).</li>
<li>Blair, J. M. A., Webber, M. A., Baylay, A. J., Ogbolu, D. O., Piddock, L. J. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+mechanisms+of+antibiotic+resistance%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Molecular mechanisms of antibiotic resistance.</a> Nat Rev Microbiol. 13 (1), 42-51 (2015).</li>
<li>Sánchez-López, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Metal-based+nanoparticles+as+antimicrobial+agents%3A+An+overview%5BTitle%5D)+AND+%22Nanomaterials+%28Basel%29%22%5BJournal%5D)">Metal-based nanoparticles as antimicrobial agents: An overview.</a> Nanomaterials (Basel). 10 (2), 292(2020).</li>
<li>Makabenta, J. M. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanomaterial-based+therapeutics+for+antibiotic-resistant+bacterial+infections%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Nanomaterial-based therapeutics for antibiotic-resistant bacterial infections.</a> Nat Rev Microbiol. 19 (1), 23-36 (2021).</li>
<li>Liang, X., Govindaraju, S., Yun, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dual+applicability+of+polyaniline+coated+gold+nanorods%3A+A+study+of+antibacterial+and+redox+activity%5BTitle%5D)+AND+%22BioChip+J%22%5BJournal%5D)">Dual applicability of polyaniline coated gold nanorods: A study of antibacterial and redox activity.</a> BioChip J. 12 (2), 137-145 (2018).</li>
<li>Niño-Martínez, N., Salas Orozco, M. F., Martínez-Castañón, G. A., Torres Méndez, F., Ruiz, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+mechanisms+of+bacterial+resistance+to+metal+and+metal+oxide+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Mol+Sci%22%5BJournal%5D)">Molecular mechanisms of bacterial resistance to metal and metal oxide nanoparticles.</a> Int J Mol Sci. 20 (11), 2808(2019).</li>
<li>Kim, J., Choi, Y., Park, J., Choi, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gelatin-gallic+acid+microcomplexes+release+go%2Fcu+nanomaterials+to+eradicate+antibiotic-resistant+microbes+and+their+biofilm%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Infect+Dis%22%5BJournal%5D)">Gelatin-gallic acid microcomplexes release go/cu nanomaterials to eradicate antibiotic-resistant microbes and their biofilm.</a> ACS Infect Dis. 9 (2), 296-307 (2023).</li>
<li>Jang, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+antibiofilm+nanocomposites%3A+Ag%2Fcu+bimetallic+nanoparticles+synthesized+on+the+surface+of+graphene+oxide+nanosheets%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Appl+Mater+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Development of antibiofilm nanocomposites: Ag/cu bimetallic nanoparticles synthesized on the surface of graphene oxide nanosheets.</a> ACS Appl Mater Interfaces. 12 (32), 35826-35834 (2020).</li>
<li>Jang, J., Choi, Y., Tanaka, M., Choi, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+silver%2Fgraphene+oxide+nanocomposites+for+antibacterial+and+antibiofilm+applications%5BTitle%5D)+AND+%22J+Ind+Eng+Chem%22%5BJournal%5D)">Development of silver/graphene oxide nanocomposites for antibacterial and antibiofilm applications.</a> J Ind Eng Chem. 83, 46-52 (2020).</li>
<li>Bankier, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synergistic+antibacterial+effects+of+metallic+nanoparticle+combinations%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Synergistic antibacterial effects of metallic nanoparticle combinations.</a> Sci Rep. 9 (1), 16074(2019).</li>
<li>Mendes, C. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antibacterial+action+and+target+mechanisms+of+zinc+oxide+nanoparticles+against+bacterial+pathogens%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Antibacterial action and target mechanisms of zinc oxide nanoparticles against bacterial pathogens.</a> Sci Rep. 12 (1), 2658(2022).</li>
<li>Yoon, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biologically+benign+multi-functional+mesoporous+silica+encapsulated+gold%2Fsilver+nanorods+for+anti-bacterial+applications+by+on-demand+release+of+silver+ions%5BTitle%5D)+AND+%22BioChip+J%22%5BJournal%5D)">Biologically benign multi-functional mesoporous silica encapsulated gold/silver nanorods for anti-bacterial applications by on-demand release of silver ions.</a> BioChip J. 13 (4), 362-369 (2019).</li>
<li>Slavin, Y. N., Asnis, J., Häfeli, U. O., Bach, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Metal+nanoparticles%3A+Understanding+the+mechanisms+behind+antibacterial+activity%5BTitle%5D)+AND+%22J+Nanobiotechnology%22%5BJournal%5D)">Metal nanoparticles: Understanding the mechanisms behind antibacterial activity.</a> J Nanobiotechnology. 15 (1), 65(2017).</li>
<li>Ismail, N. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sonochemical+synthesis+of+a+copper+reduced+graphene+oxide+nanocomposite+using+honey+and+evaluation+of+its+antibacterial+and+cytotoxic+activities%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Mol+Biosci%22%5BJournal%5D)">Sonochemical synthesis of a copper reduced graphene oxide nanocomposite using honey and evaluation of its antibacterial and cytotoxic activities.</a> Front Mol Biosci. 9, 995853(2022).</li>
<li>Tu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Remarkable+antibacterial+activity+of+reduced+graphene+oxide+functionalized+by+copper+ions%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Funct+Mater%22%5BJournal%5D)">Remarkable antibacterial activity of reduced graphene oxide functionalized by copper ions.</a> Adv Funct Mater. 31 (13), 2008018(2021).</li>
<li>Li, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Toward+a+molecular+understanding+of+the+antibacterial+mechanism+of+copper-bearing+titanium+alloys+against+staphylococcus+aureus%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Healthc+Mater%22%5BJournal%5D)">Toward a molecular understanding of the antibacterial mechanism of copper-bearing titanium alloys against staphylococcus aureus.</a> Adv Healthc Mater. 5 (5), 557-566 (2016).</li>
<li>Yang, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+antibacterial+stable+reduced+graphene+oxide+nanocomposites+loaded+with+cuprous+oxide+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22J+Colloid+Interface+Sci%22%5BJournal%5D)">Long-term antibacterial stable reduced graphene oxide nanocomposites loaded with cuprous oxide nanoparticles.</a> J Colloid Interface Sci. 533, 13-23 (2019).</li>
<li>Yang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Graphene+oxide%2Fcopper+nanoderivatives-modified+chitosan%2Fhyaluronic+acid+dressings+for+facilitating+wound+healing+in+infected+full-thickness+skin+defects%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Nanomedicine%22%5BJournal%5D)">Graphene oxide/copper nanoderivatives-modified chitosan/hyaluronic acid dressings for facilitating wound healing in infected full-thickness skin defects.</a> Int J Nanomedicine. 15, 8231-8247 (2020).</li>
<li>Mao, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Graphene+oxide-copper+nanocomposites+suppress+cariogenic+streptococcus+mutans+biofilm+formation%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Nanomedicine%22%5BJournal%5D)">Graphene oxide-copper nanocomposites suppress cariogenic streptococcus mutans biofilm formation.</a> Int J Nanomedicine. 16, 7727-7739 (2021).</li>
<li>Ravikumar, V., Mijakovic, I., Pandit, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antimicrobial+activity+of+graphene+oxide+contributes+to+alteration+of+key+stress-related+and+membrane+bound+proteins%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Nanomedicine%22%5BJournal%5D)">Antimicrobial activity of graphene oxide contributes to alteration of key stress-related and membrane bound proteins.</a> Int J Nanomedicine. 17, 6707-6721 (2022).</li>
<li>Afreen, G., Shoeb, M., Upadhyayula, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effectiveness+of+reactive+oxygen+species+generated+from+rgo%2Fcds+qd+heterostructure+for+photodegradation+and+disinfection+of+pollutants+in+waste+water%5BTitle%5D)+AND+%22Mater+Sci+Eng+C%22%5BJournal%5D)">Effectiveness of reactive oxygen species generated from rgo/cds qd heterostructure for photodegradation and disinfection of pollutants in waste water.</a> Mater Sci Eng C. 108, 110372(2020).</li>
<li>Yang, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+of+graphene+oxide%2Fcopper+synergistic+antibacterial+coating+for+medical+titanium+substrate%5BTitle%5D)+AND+%22J+Colloid+Interface+Sci%22%5BJournal%5D)">Fabrication of graphene oxide/copper synergistic antibacterial coating for medical titanium substrate.</a> J Colloid Interface Sci. 638, 1-13 (2023).</li>
<li>Rajapaksha, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antibacterial+properties+of+graphene+oxide-copper+oxide+nanoparticle+nanocomposites%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Appl+Bio+Mater%22%5BJournal%5D)">Antibacterial properties of graphene oxide-copper oxide nanoparticle nanocomposites.</a> ACS Appl Bio Mater. 2 (12), 5687-5696 (2019).</li>
<li>Sachdeva, C., Satyamoorthy, K., Murali, T. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microbial+interplay+in+skin+and+chronic+wounds%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Clin+Microbiol+Rep%22%5BJournal%5D)">Microbial interplay in skin and chronic wounds.</a> Curr Clin Microbiol Rep. 9 (3), 21-31 (2022).</li>
<li>Ramos, M. K., Zarbin, A. J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Graphene%2Fcopper+oxide+nanoparticles+thin+films+as+precursor+for+graphene%2Fcopper+hexacyanoferrate+nanocomposites%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Surf+Sci%22%5BJournal%5D)">Graphene/copper oxide nanoparticles thin films as precursor for graphene/copper hexacyanoferrate nanocomposites.</a> Appl Surf Sci. 515, 146000(2020).</li>
<li>Fivenson, E. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+role+for+the+gram-negative+outer+membrane+in+bacterial+shape+determination%5BTitle%5D)+AND+%22PNAS%22%5BJournal%5D)">A role for the gram-negative outer membrane in bacterial shape determination.</a> PNAS. 120 (35), e2301987120(2023).</li>
<li>Wu, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Copper-containing+mesoporous+bioactive+glass+scaffolds+with+multifunctional+properties+of+angiogenesis+capacity%2C+osteostimulation+and+antibacterial+activity%5BTitle%5D)+AND+%22Biomater%22%5BJournal%5D)">Copper-containing mesoporous bioactive glass scaffolds with multifunctional properties of angiogenesis capacity, osteostimulation and antibacterial activity.</a> Biomater. 34 (2), 422-433 (2013).</li>
<li>Zhang, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Graphene+oxide-copper+nanocomposite-coated+porous+cap+scaffold+for+vascularized+bone+regeneration+via+activation+of+hif-1%CE%B1%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Healthc+Mater%22%5BJournal%5D)">Graphene oxide-copper nanocomposite-coated porous cap scaffold for vascularized bone regeneration via activation of hif-1α.</a> Adv Healthc Mater. 5 (11), 1299-1309 (2016).</li>
<li>Labauve, A. E., Wargo, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Growth+and+laboratory+maintenance+of+pseudomonas+aeruginosa%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Protoc+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Growth and laboratory maintenance of pseudomonas aeruginosa.</a> Curr Protoc Microbiol. 25 (1), 6E.1.1-6E.1.8 (2012).</li>
<li>Lin, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+icmf3+locus+is+involved+in+multiple+adaptation-+and+virulence-related+characteristics+in+pseudomonas+aeruginosa+pao1%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Cell+Infect+Microbiol%22%5BJournal%5D)">The icmf3 locus is involved in multiple adaptation- and virulence-related characteristics in pseudomonas aeruginosa pao1.</a> Front Cell Infect Microbiol. 5, 70(2015).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>Antibiótico-Antimicótico</td><td>Gibco</td><td>15240062</td><td></td></tr><tr><td>Cepas bacterianas MDR clínicas&nbsp;</td><td>Hospital Universitario Chung-Ang (Seúl, Corea del Sur)</td>Microscopía electrónica de barrido de emisión de campo Duksan 10125-13-0 de cloruro de cobre (II) <td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>Duksan</td><td>10125-13-0</td><td></td></tr> (<tr><td>FE-SEM)</td><td>Carl Zeiss</td><td>SIGMA</td><td></td></tr><tr><td>Óxido de grafeno</td><td>Sigma</td><td>796034</td><td></td></tr><tr><td>borohidruro de sodio</td><td>Sigma</td><td>71320</td><td></td></tr><tr><td>Microscopía electrónica de transmisión (TEM)</td><td>JEOL</td><td>JEM-2100</td><td></td></tr><tr><td>Agar de Soja Tríptico</td><td>BD difco</td><td>236950</td><td></td></tr><tr><td>Caldo de Soja Tríptico</td><td>BD difco</td><td>211825</td><td></td></tr></tbody></table>

fabricación de nanocompuestos antibacterianos de óxido de grafeno/cobre

Fabrication of Antibacterial Graphene Oxide/Copper Nanocomposites

Se realizaron análisis de microscopía electrónica de transmisión (TEM), microscopía electrónica de barrido (SEM) y espectroscopia de rayos X de dispersión de energía (EDS) para confirmar la formación de nanocompuestos GO/Cu. La Figura 1A, B muestra que se cultivaron nanopartículas heterogéneas de Cu en las láminas de GO. Como se muestra en la Figura 1C, el mapeo EDS confirmó que las partículas en la lámina de GO eran nanopartículas de Cu.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66762/66762fig01.jpg"> Figura 1: Características de los nanocompuestos GO/Cu. (A) Microscopía electrónica de transmisión, (B) microscopía electrónica de barrido y (C) espectroscopía de rayos X de dispersión de energía que confirman la formación de nanocompuestos GO/Cu. Barras de escala = 500 nm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66762/66762fig01large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
Las cepas bacterianas, Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (SARM) y Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa), aisladas de las heridas de los pacientes, exhiben resistencia a varios antibióticos, como se describe en la Tabla 1 y la Tabla 2. La Figura 2A,B ilustra la eficacia antibacteriana de los nanocompuestos GO/Cu contra MRSA y P. aeruginosa, respectivamente. En particular, el crecimiento bacteriano se inhibió significativamente a medida que aumentaba la concentración de los nanocompuestos GO/Cu. Encontramos que 125 μg/mL de los nanocompuestos GO/Cu sintetizados fueron suficientes para una actividad antibacteriana efectiva contra MRSA y P. aeruginosa. En concreto, el 99,8% de MRSA y el 84,7% de P. aeruginosa fueron erradicados mediante tratamiento con 500 μg/mL de nanocompuestos GO/Cu. Los diferentes porcentajes de erradicación bacteriana pueden atribuirse a las estructuras biológicas distintivas de las bacterias grampositivas y gramnegativas. Las bacterias grampositivas, como el SARM, poseen una pared celular que comprende más del 90% de peptidoglicano. Por el contrario, las bacterias gramnegativas, como P. aeruginosa, tienen solo un 5%-20% de peptidoglicano en sus paredes celulares con una membrana externa. Esta membrana externa proporciona a las bacterias gramnegativas una fuerte resistencia a los agentes antimicrobianos al impedir la penetración de estos agentes27. Sin embargo, los nanocompuestos GO/Cu pueden eliminar eficazmente las bacterias resistentes a los antibióticos.
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66762/66762fig02v2.jpg"> Figura 2: Efectos antibacterianos de los nanocompuestos GO/Cu. (A) MRSA y (B) Pseudomonas aeruginosa obtenida de heridas clínicas. Los datos se presentan como media ± SEM (n = 4). p &lt; 0,001; p &lt; 0,0001. SARM = Staphylococcus aureus resistente a la meticilina; P = control positivo; N = control negativo. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66762/66762fig02largev2.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td>Antibióticos</td>
			<td>CMI (μg/mL)</td>
			<td>Interpretación</td>
		</tr><tr><td>Clindamicina</td>
			<td>≤ 0.25</td>
			<td>R</td>
		</tr><tr><td>Ciprofloxacino</td>
			<td>≥ 8</td>
			<td>R</td>
		</tr><tr><td>Eritromicina</td>
			<td>≥ 8</td>
			<td>R</td>
		</tr><tr><td>Gentamicina</td>
			<td>≥ 16</td>
			<td>R</td>
		</tr><tr><td>Mupirocina</td>
			<td>≥ 512</td>
			<td>R</td>
		</tr><tr><td>Penicilina-G</td>
			<td>≥ 0.5</td>
			<td>R</td>
		</tr><tr><td>Tigeciclina</td>
			<td>≤ 0.12</td>
			<td>S</td>
		</tr></tbody></table>Tabla 1: Test de susceptibilidad a antibióticos frente a Staphylococcus aureus resistente a meticilina. Abreviaturas: CMI = concentración inhibitoria mínima; S = susceptible; R = resistente.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td>Antibióticos</td>
			<td>CMI (μg/mL)</td>
			<td>Interpretación</td>
		</tr><tr><td>Cefotaxima</td>
			<td>32</td>
			<td>R</td>
		</tr><tr><td>Ciprofloxacino</td>
			<td>≤ 0.25</td>
			<td>S</td>
		</tr><tr><td>Gentamicina</td>
			<td>2</td>
			<td>S</td>
		</tr><tr><td>Minociclina</td>
			<td>≥ 16</td>
			<td>R</td>
		</tr><tr><td>Ticarcillin/CA</td>
			<td>32</td>
			<td>Yo</td>
		</tr><tr><td>Tigeciclina</td>
			<td>≥ 8</td>
			<td>R</td>
		</tr><tr><td>Trimetoprim/Sulfa</td>
			<td>80</td>
			<td>R</td>
		</tr></tbody></table>Tabla 2: Test de susceptibilidad antibiótica frente a P. aeruginosa. Abreviaturas: CMI = concentración inhibitoria mínima; S = susceptible; I = Intermedio; R = resistente.

Fabricación de nanocompuestos antibacterianos de óxido de grafeno/cobre

Antibiotics are currently the most used antibacterial treatment for killing bacteria. However, bacteria develop resistance when continually overexposed to ...

fabrication-of-antibacterial-graphene-oxidecopper-nanocomposites

Research

Investigación

JoVE Journal

Bioengineering

Bioingeniería

El grafeno ofrece potencial como un material de recubrimiento para implantes biomédicos. En este estudio hemos demostrado un método para el revestimiento de aleaciones de nitinol con capas nanométricas de grafeno y determinar cómo grafeno puede influir en la respuesta del implante.

Revestimientos de grafeno para Implantes Biomédicos

Aquí se presenta un protocolo para sintetizar nuevos, biocomposites elevada relación de aspecto en condiciones biológicas y en medios líquidos. Los biocomposites escala de nanómetros a micrómetros de diámetro y longitud, respectivamente. Nanopartículas de cobre (CNP) y sulfato de cobre en combinación con cistina son los componentes clave para la síntesis.

Generación de Scalable, metálico de alta Aspect Ratio nanocompuestos en una Biológica Medio Líquido

Aquí, presentamos un protocolo para hacer magnética una nanocelulosa bacteriana (BNC) para aplicaciones en la reconstrucción de vasos sanguíneos dañados. El BNC fue sintetizado por la cepa de G. xylinus. Por otro lado, la magnetización del BNC se realizó a través de la precipitación in situ de iones ferrosos Fe2+ y Fe3+ dentro de la malla BNC.

La fabricación de una funcionalizado magnética bacteriana NANOCELULOSA con nanopartículas de óxido de hierro

Un protocolo sencillo para la preparación de la reducción de óxido de grafeno usando luz visible y de nanopartículas plasmónica se describe.

Luz visible reducción inducida de grafeno Óxido Usando plasmónica de nanopartículas

En este estudio, nanomateriales antimicrobianos fueron sintetizados por oxidación ácida de nanotubos de carbono pirólisis y posterior deposición reductiva de nanopartículas de plata. Se realizaron pruebas de actividad y la citotoxicidad antimicrobianas con los nanomateriales como preparado.

Síntesis de nanotubos de carbono multipared modificados con nanopartículas de plata y la evaluación de sus actividades antibacterianas y propiedades citotóxicas

Aquí, Divulgamos el protocolo para la fabricación de un sensor de pH micro de chemiresistive de óxido grafeno recubierto de Nafion, polianilina funcionalizados, reducidos electroquímicamente. Este sensor de estado sólido, basada en chemiresistor pH micro puede detectar cambios de pH en tiempo real durante un proceso de fermentación de Lactococcus lactis .

Fabricación de una cubierta de Nafion, reduce el óxido/polianilina Chemiresistive Sensor de pH Monitor en tiempo real durante la fermentación microbiana

Aquí, presentamos un protocolo para la fabricación de poliedros 3D basados en el grafeno mediante origami-como uno mismo-plegable.

Fabricación de Poliedros tridimensionales basados en grafeno mediante Origami-como uno mismo-plegable

Aquí, describimos un protocolo para aplicar una sola monocapa de grafeno a rejillas de microscopía electrónica y cómo prepararlas para su uso en la determinación de la estructura crioEM.

Fabricación de rejillas monocapa recubiertas de grafeno para criomicroscopía electrónica

En este estudio, se sintetizaron nanopartículas de óxido de zinc utilizando un método de precipitación. El efecto antibacteriano de las partículas sintetizadas se probó contra cepas bacterianas de Staphylococcus aureus (SARM) y Pseudomonas aeruginosa resistentes a múltiples fármacos.

Preparación de nanopartículas de óxido de zinc y evaluación de sus efectos antibacterianos

El artículo presenta los protocolos de un proceso de oxidación de diseño en cascada y una reacción de reducción muy básica para la conversión innovadora y escalable de grafito en polvo de óxido de grafito multicapa, nanoláminas de óxido de grafeno, hidrogel de óxido de grafeno reducido supramolecular y nanomateriales de óxido de grafeno reducido.

Síntesis escalables de óxido de grafeno y óxido de grafeno reducido mediante oxidación de diseño en cascada y reacciones de reducción altamente básicas

Aprende a fabricar nanocompuestos de óxido de grafeno/cobre con propiedades antibacterianas contra bacterias resistentes a antibióticos. Este método de bajo costo permite la producción escalable para aplicaciones biomédicas.

Fabricación de nanocompuestos antibacterianos de óxido de grafeno/cobre

Explorar más videos