Name: Préparation de nanoparticules d’oxyde de zinc et évaluation de leurs effets antibactériens (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-09-27T13:05:00.000+00:00
Duration: 6 min 42 s
Description: Découvrez la synthèse de nanoparticules d'oxyde de zinc par précipitation et leur efficacité antibactérienne contre les souches résistantes MRSA et Pseudomonas aeruginosa. Cette méthode simple permet une production à grande échelle.

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Les réactifs et l’équipement utilisés dans cette étude sont énumérés dans la table des matériaux.
1. Préparation de nanoparticules d’oxyde de zinc
<ol><li>Mesurer 200 ml d’alcool éthylique absolu et le verser dans une fiole en verre à fond rond.</li>
	<li>Placer la fiole à fond rond sur un ballon chauffant et maintenir l’agitation à 25-40 °C.</li>
	<li>Mesurer 500 mg de CTAB dans un flacon de 50 mL et l’ajouter à l’alcool éthylique dans la fiole. Remuer jusqu’à ce que le CTAB soit complètement dissous.</li>
	<li>Ajoutez 1,4 g d’acétate de zinc dans la solution et remuez jusqu’à ce qu’elle soit complètement dissoute.</li>
	<li>Augmentez la température de la solution en réglant la température du ballon chauffant à 70 °C.</li>
	<li>Ajouter 25 mL de solution de NaOH 0,5 M au mélange et laisser agir pendant 1 h jusqu’à ce que la solution claire devienne blanche.</li>
	<li>Prélever la solution dans des tubes coniques de 50 mL, centrifuger à 15000 × g pendant 15 min à température ambiante, puis jeter le surnageant.</li>
	<li>Ajoutez 10 ml d’eau distillée dans l’un des tubes coniques et remettez les nanoparticules en suspension en sonifiant la solution. Transférez la solution en suspension dans un autre tube conique contenant la pastille de ZnO et répétez l’opération jusqu’à ce que toutes les solutions de ZnO soient rassemblées dans un seul tube conique.</li>
	<li>Laver les nanoparticules par centrifugation à 15000 × g pendant 15 min (température ambiante), retirer le surnageant et remettre en suspension dans de l’eau distillée. Vérifiez le pH de la solution surnageante à l’aide d’un papier réactif et répétez l’opération jusqu’à ce que le pH de la solution devienne neutre. REMARQUE : Lorsque le pH de la solution surnageante devient neutre (pH = 7), jetez la solution surnageante et ne la remettez pas en suspension avec de l’eau distillée.</li>
	<li>Faites sécher la palette d’échantillons sous vide à 60 °C pendant 24 h et obtenez la poudre de ZnO NP.</li>
</ol>2. Tests antibactériens à l’aide de SARM et de P. aeruginosa
<ol><li>Culture bactérienne REMARQUE : Des souches bactériennes cliniques MDR ont été obtenues à l’hôpital universitaire Chung-Ang, à Séoul, en Corée du Sud.<ol><li>Sortez du congélateur les souches bactériennes de SARM et de P. aeruginosa stockées dans du bouillon de soja tryptique (BST).</li>
		<li>Après avoir décongelé les solutions bactériennes, étalez la solution sur une plaque de gélose tryptique de soja (TSA) à l’aide d’une boucle d’inoculation jetable. Placez les plaques de gélose striées dans l’incubateur et incubez pendant 24 h. REMARQUE : Une seule colonie prélevée sur la plaque TSA a été ajoutée à 10 mL de milieu TSB dans un tube conique de 50 mL à l’aide d’une boucle d’inoculation bactérienne. Les bactéries ont été cultivées pendant 24 h. Les bactéries ont été cultivées dans des conditions de culture aérobie à 37 °C.</li>
		<li>Pour mesurer la concentration de la solution bactérienne, diluez la solution de culture en utilisant une dilution en série de 10 fois à 10-6 avec de l’eau distillée. Ensuite, placez 50 μL de la solution diluée sur des plaques TSA et étalez la solution à l’aide d’un épandeur en forme de L.</li>
		<li>Incuber les plaques dans l’incubateur pendant 24 h. REMARQUE : Les colonies ont été comptées optiquement, et la concentration de la solution cultivée a été calculée en multipliant les facteurs de dilution par le nombre de colonies comptées.</li>
	</ol></li>
	<li>Prélèvement bactérien<ol><li>Pour tester une large gamme de concentrations de ZnO, préparez une solution de 2 mg/mL de NPs de ZnO à l’aide de la solution saline tamponnée au phosphate de Dulbecco (DPBS) et effectuez une dilution en série de 2 fois pour obtenir différentes concentrations. REMARQUE : 1000 μg/mL, 500 μg/mL, 250 μg/mL, 125 μg/mL et 62,5 μg/mL ont été testés.</li>
		<li>Ajouter 100 μL pour chacune des concentrations testées de NP de ZnO dans une plaque à 96 puits. REMARQUE : Utilisez le double (2x) de la concentration finale souhaitée de NP de ZnO, car chaque échantillon dans le puits sera dilué avec l’ajout de 100 μL de culture bactérienne. Utilisez une solution d’antibiotique-antimycosique (A/A) à 2 % comme témoin positif et DPBS comme témoin négatif. A/A est un complexe antibiotique de pénicilline et de streptomycine, qui est efficace contre les bactéries à Gram positif et à Gram négatif, respectivement.</li>
		<li>Diluer la culture bactérienne à 1 × 10 à6 UFC/mL à l’aide d’un milieu TSB et ajouter 100 μL dans chaque puits contenant différentes concentrations de NP de ZnO. REMARQUE : Les concentrations initiales de SARM et de solution de culture de P. aeruginosa étaient de 3 x 109 UFC/mL. La concentration de la culture bactérienne de 1 x 106 UFC/mL a été obtenue par dilution de 1/20 et 1/150 de la solution de culture. Après mélange avec 100 μL de NP de ZnO, la concentration finale de bactéries sera de 5 × 105 UFC/mL.</li>
		<li>Placez la plaque à 96 puits dans un incubateur à 37 °C et incubez pendant 24 h.</li>
	</ol></li>
	<li>Propagation bactérienne<ol><li>Pipeter 100 μL de chaque puits et préparer diverses dilutions en série 10 fois jusqu’à 10-6. REMARQUE : Ajouter 100 μL de NPs de ZnO contenant une solution bactérienne dans 900 μL d’eau distillée stérilisée et répéter l’opération 6 fois.</li>
		<li>Pipeter 50 μL à partir de quatre solutions diluées et les ajouter aux plaques de support TSA. À l’aide d’un épandeur de cellules en forme de L, la suspension bactérienne est étalée sur la plaque de gélose. REMARQUE : Utilisez les dilutions 100, 10-2, 10-4 et 10-6 . Mener toutes les expériences en trois exemplaires. Étalez jusqu’à ce que toute la solution bactérienne soit absorbée sur la plaque de gélose.</li>
		<li>Placez les plaques de gélose dans un incubateur à 37 °C et incubez pendant 24 h.</li>
	</ol></li>
	<li>Comptage des UFC bactériennes<ol><li>Sélectionnez un facteur de dilution dénombrable pour chaque groupe. Marquez toutes les colonies dans la plaque de dilution dénombrable et recalculez de manière à ce que la concentration devienne # d’UFC/mL. REMARQUE : Le facteur de dilution dénombrable indique les plaques qui ont 20-100 UFC sur une plaque individuelle. La concentration initialement comptée donne # d’UFC/50 μL comptée. À l’aide de la plaque d’épandage avec la solution bactérienne non diluée, déterminer la concentration bactéricide minimale potentielle.</li>
		<li>Utilisez les données obtenues pour représenter le pourcentage de bactéries vivantes par rapport à celles du témoin négatif. REMARQUE : Pourcentage de bactéries vivantes (%) =<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/66725/66725eq01.jpg" style="margin: auto;"></li>
	</ol></li>
</ol>

<meta charset="utf8"></head><body> Synthèse de nanoparticules d’oxyde de zinc et analyse de ses effets antibactériens

<ol><li>Catalano, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multidrug+resistance+%28MDR%29%3A+A+widespread+phenomenon+in+pharmacological+therapies%5BTitle%5D)+AND+%22Molecules%22%5BJournal%5D)">Multidrug resistance (MDR): A widespread phenomenon in pharmacological therapies.</a> Molecules. 27 (3), 616(2022).</li>
<li>Bazaid, A. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bacterial+infections+among+patients+with+chronic+diseases+at+a+tertiary+care+hospital+in+Saudi+Arabia%5BTitle%5D)+AND+%22Microorganisms%22%5BJournal%5D)">Bacterial infections among patients with chronic diseases at a tertiary care hospital in Saudi Arabia.</a> Microorganisms. 10 (10), 1907(2022).</li>
<li>Miller, E. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+penicillins%3A+A+review+and+update%5BTitle%5D)+AND+%22J+Midwifery+Women%27s+Health%22%5BJournal%5D)">The penicillins: A review and update.</a> J Midwifery Women's Health. 47 (6), 426-434 (2002).</li>
<li>Martínez-Trejo, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evasion+of+antimicrobial+activity+in+acinetobacter+baumannii+by+target+site+modifications%3A+An+effective+resistance+mechanism%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Mol+Sci%22%5BJournal%5D)">Evasion of antimicrobial activity in acinetobacter baumannii by target site modifications: An effective resistance mechanism.</a> Int J Mol Sci. 23 (12), 6582(2022).</li>
<li>Jiang, J. -H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antibiotic+resistance+and+host+immune+evasion+in+staphylococcus+aureus+mediated+by+a+metabolic+adaptation%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Antibiotic resistance and host immune evasion in staphylococcus aureus mediated by a metabolic adaptation.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 116 (9), 3722-3727 (2019).</li>
<li>Lee, H. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+lateral+flow+assay+for+nucleic+acid+detection+based+on+rolling+circle+amplification+using+capture+ligand-modified+oligonucleotides%5BTitle%5D)+AND+%22BioChip+J%22%5BJournal%5D)">A lateral flow assay for nucleic acid detection based on rolling circle amplification using capture ligand-modified oligonucleotides.</a> BioChip J. 16 (4), 441-450 (2022).</li>
<li>Craft, K. M., Nguyen, J. M., Berg, L. J., Townsend, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Methicillin-resistant+staphylococcus+aureus+%28MRSA%29%3A+Antibiotic-resistance+and+the+biofilm+phenotype%5BTitle%5D)+AND+%22Med+Chem+Comm%22%5BJournal%5D)">Methicillin-resistant staphylococcus aureus (MRSA): Antibiotic-resistance and the biofilm phenotype.</a> Med Chem Comm. 10 (8), 1231-1241 (2019).</li>
<li>Tieu, M. -V., Pham, D. T., Le, H. T. N., Hoang, T. X., Cho, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+and+ultrasensitive+detection+of+Staphylococcus+aureus+using+a+gold-interdigitated+single-wave-shaped+electrode+%28AU-ISWE%29+electrochemical+biosensor%5BTitle%5D)+AND+%22BioChip+J%22%5BJournal%5D)">Rapid and ultrasensitive detection of Staphylococcus aureus using a gold-interdigitated single-wave-shaped electrode (AU-ISWE) electrochemical biosensor.</a> BioChip J. 17, 1-10 (2023).</li>
<li>Turner, N. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Methicillin-resistant+Staphylococcus+aureus%3A+An+overview+of+basic+and+clinical+research%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Methicillin-resistant Staphylococcus aureus: An overview of basic and clinical research.</a> Nat Rev Microbiol. 17 (4), 203-218 (2019).</li>
<li>Tuon, F. F., Dantas, L. R., Suss, P. H., Tasca Ribeiro, V. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pathogenesis+of+the+Pseudomonas+aeruginosa+biofilm%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Pathogens%22%5BJournal%5D)">Pathogenesis of the Pseudomonas aeruginosa biofilm: A review.</a> Pathogens. 11 (3), 300(2022).</li>
<li>Sarabhai, S., Sharma, P., Capalash, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ellagic+acid+derivatives+from+terminalia+chebula+retz.+Downregulate+the+expression+of+quorum+sensing+genes+to+attenuate+pseudomonas+aeruginosa+pao1+virulence%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Ellagic acid derivatives from terminalia chebula retz. Downregulate the expression of quorum sensing genes to attenuate pseudomonas aeruginosa pao1 virulence.</a> PLoS One. 8 (1), e53441(2013).</li>
<li>Dizaj, S. M., Lotfipour, F., Barzegar-Jalali, M., Zarrintan, M. H., Adibkia, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antimicrobial+activity+of+the+metals+and+metal+oxide+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Mat+Sci+Eng%3A+C%22%5BJournal%5D)">Antimicrobial activity of the metals and metal oxide nanoparticles.</a> Mat Sci Eng: C. 44, 278-284 (2014).</li>
<li>Ribeiro, A. I., Dias, A. M., Zille, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synergistic+effects+between+metal+nanoparticles+and+commercial+antimicrobial+agents%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+App+Nano+Mater%22%5BJournal%5D)">Synergistic effects between metal nanoparticles and commercial antimicrobial agents: A review.</a> ACS App Nano Mater. 5 (3), 3030-3064 (2022).</li>
<li>Newman, M. D., Stotland, M., Ellis, J. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+safety+of+nanosized+particles+in+titanium+dioxide-and+zinc+oxide-based+sunscreens%5BTitle%5D)+AND+%22J+Am+Acad+Dermatol%22%5BJournal%5D)">The safety of nanosized particles in titanium dioxide-and zinc oxide-based sunscreens.</a> J Am Acad Dermatol. 61 (4), 685-692 (2009).</li>
<li>Sivakumar, P., Lee, M., Kim, Y. -S., Shim, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photo-triggered+antibacterial+and+anticancer+activities+of+zinc+oxide+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mater+Chem+B%22%5BJournal%5D)">Photo-triggered antibacterial and anticancer activities of zinc oxide nanoparticles.</a> J Mater Chem B. 6 (30), 4852-4871 (2018).</li>
<li>Kołodziejczak-Radzimska, A., Jesionowski, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zinc+oxide-from+synthesis+to+application%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Materials%22%5BJournal%5D)">Zinc oxide-from synthesis to application: A review.</a> Materials. 7 (4), 2833-2881 (2014).</li>
<li>Raoufi, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+and+microstructural+properties+of+ZnO+nanoparticles+prepared+by+precipitation+method%5BTitle%5D)+AND+%22Renew+Energy%22%5BJournal%5D)">Synthesis and microstructural properties of ZnO nanoparticles prepared by precipitation method.</a> Renew Energy. 50, 932-937 (2013).</li>
<li>Wang, Y. -X., Sun, J., Fan, X., Yu, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+CTAB-assisted+hydrothermal+and+solvothermal+synthesis+of+ZnO+nanopowders%5BTitle%5D)+AND+%22Ceram+Int%22%5BJournal%5D)">A CTAB-assisted hydrothermal and solvothermal synthesis of ZnO nanopowders.</a> Ceram Int. 37 (8), 3431-3436 (2011).</li>
<li>Balouiri, M., Sadiki, M., Ibnsouda, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Methods+for+in+vitro+evaluating+antimicrobial+activity%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22J+Pharm+Anal%22%5BJournal%5D)">Methods for in vitro evaluating antimicrobial activity: A review.</a> J Pharm Anal. 6 (2), 71-79 (2016).</li>
<li>Clogston, J. D., Patri, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zeta+potential+measurement.+Characterization+of+nanoparticles+intended+for+drug+delivery%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">Zeta potential measurement. Characterization of nanoparticles intended for drug delivery.</a> Methods Mol Biol. McNeil, S. , 63-70 (2011).</li>
<li>Abdelbaky, A. S., Mohamed, A. M., Sharaky, M., Mohamed, N. A., Diab, Y. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Green+approach+for+the+synthesis+of+ZnO+nanoparticles+using+Cymbopogon+citratus+aqueous+leaf+extract%3A+Characterization+and+evaluation+of+their+biological+activities%5BTitle%5D)+AND+%22Chem+Biol+Technol+Agric%22%5BJournal%5D)">Green approach for the synthesis of ZnO nanoparticles using Cymbopogon citratus aqueous leaf extract: Characterization and evaluation of their biological activities.</a> Chem Biol Technol Agric. 10 (1), 63(2023).</li>
<li>Ankamwar, B. G., Kamble, V. B., Annsi, J. I., Sarma, L. S., Mahajan, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Solar+photocatalytic+degradation+of+methylene+blue+by+ZnO+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22J+Nanosci+Nanotechnol%22%5BJournal%5D)">Solar photocatalytic degradation of methylene blue by ZnO nanoparticles.</a> J Nanosci Nanotechnol. 17 (2), 1185-1192 (2017).</li>
<li>Babayevska, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zno+size+and+shape+effect+on+antibacterial+activity+and+cytotoxicity+profile%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Rep%22%5BJournal%5D)">Zno size and shape effect on antibacterial activity and cytotoxicity profile.</a> Scientific Rep. 12 (1), 8148(2022).</li>
<li>Hamidian, K., Sarani, M., Behjati, S., Mahjoub, M., Zafarnia, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cytotoxic+performance+of+synthesized+mn-doped+ZnO+nanorods+in+mcf-7+cells%5BTitle%5D)+AND+%22ChemistrySelect%22%5BJournal%5D)">Cytotoxic performance of synthesized mn-doped ZnO nanorods in mcf-7 cells.</a> ChemistrySelect. 8 (19), e202300292(2023).</li>
<li>Gharpure, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Non-antibacterial+and+antibacterial+ZnO+nanoparticles+composed+of+different+surfactants%5BTitle%5D)+AND+%22J+Nanosci+Nanotechnol%22%5BJournal%5D)">Non-antibacterial and antibacterial ZnO nanoparticles composed of different surfactants.</a> J Nanosci Nanotechnol. 21 (12), 5945-5959 (2021).</li>
<li>Dhoke, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+nano-ZnO+by+chemical+method+and+its+characterization%5BTitle%5D)+AND+%22Results+Chem%22%5BJournal%5D)">Synthesis of nano-ZnO by chemical method and its characterization.</a> Results Chem. 5, 100771(2023).</li>
<li>Choi, K. -C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modifying+hydrogen+bonding+interaction+in+solvent+and+dispersion+of+ZnO+nanoparticles%3A+Impact+on+the+photovoltaic+performance+of+inverted+organic+solar+cells%5BTitle%5D)+AND+%22RSC+Adv%22%5BJournal%5D)">Modifying hydrogen bonding interaction in solvent and dispersion of ZnO nanoparticles: Impact on the photovoltaic performance of inverted organic solar cells.</a> RSC Adv. 4 (14), 7160-7166 (2014).</li>
<li>Lee, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+colloidal+stability+ZnO+nanoparticles+independent+on+solvent+polarity+and+their+application+in+polymer+solar+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Rep%22%5BJournal%5D)">High colloidal stability ZnO nanoparticles independent on solvent polarity and their application in polymer solar cells.</a> Scientific Rep. 10 (1), 18055(2020).</li>
<li>Cozzoli, P. D., Kornowski, A., Weller, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Colloidal+synthesis+of+organic-capped+ZnO+nanocrystals+via+a+sequential+reduction-oxidation+reaction%5BTitle%5D)+AND+%22J+Phy+Chem+B%22%5BJournal%5D)">Colloidal synthesis of organic-capped ZnO nanocrystals via a sequential reduction-oxidation reaction.</a> J Phy Chem B. 109 (7), 2638-2644 (2005).</li>
<li>Roh, S., Jang, Y., Yoo, J., Seong, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface+modification+strategies+for+biomedical+applications%3A+Enhancing+cell-biomaterial+interfaces+and+biochip+performances%5BTitle%5D)+AND+%22BioChip+J%22%5BJournal%5D)">Surface modification strategies for biomedical applications: Enhancing cell-biomaterial interfaces and biochip performances.</a> BioChip J. 17, 1-18 (2023).</li>
<li>Chen, D., Jiao, X., Cheng, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hydrothermal+synthesis+of+zinc+oxide+powders+with+different+morphologies%5BTitle%5D)+AND+%22Solid+State+Commun%22%5BJournal%5D)">Hydrothermal synthesis of zinc oxide powders with different morphologies.</a> Solid State Commun. 113 (6), 363-366 (1999).</li>
<li>Hu, X. -L., Zhu, Y. -J., Wang, S. -W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sonochemical+and+microwave-assisted+synthesis+of+linked+single-crystalline+ZnO+rods%5BTitle%5D)+AND+%22Mater+Chem+Phys%22%5BJournal%5D)">Sonochemical and microwave-assisted synthesis of linked single-crystalline ZnO rods.</a> Mater Chem Phys. 88 (2-3), 421-426 (2004).</li>
<li>Ahamad Khan, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phytogenically+synthesized+zinc+oxide+nanoparticles+%28ZnO-NPs%29+potentially+inhibit+the+bacterial+pathogens%3A+In+vitro+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Toxics%22%5BJournal%5D)">Phytogenically synthesized zinc oxide nanoparticles (ZnO-NPs) potentially inhibit the bacterial pathogens: In vitro studies.</a> Toxics. 11 (5), 452(2023).</li>
<li>Xie, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+advances+in+ZnO+nanomaterial-mediated+biological+applications+and+action+mechanisms%5BTitle%5D)+AND+%22Nanomaterials%22%5BJournal%5D)">Recent advances in ZnO nanomaterial-mediated biological applications and action mechanisms.</a> Nanomaterials. 13 (9), 1500(2023).</li>
<li>Chawla, U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+on+ZnO-based+targeted+drug+delivery+system%5BTitle%5D)+AND+%22Lett+Drug+Des+Discov%22%5BJournal%5D)">A review on ZnO-based targeted drug delivery system.</a> Lett Drug Des Discov. 21 (3), 397-420 (2024).</li>
<li>Alavi, M., Nokhodchi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+overview+on+antimicrobial+and+wound+healing+properties+of+ZnO+nanobiofilms%2C+hydrogels%2C+and+bionanocomposites+based+on+cellulose%2C+chitosan%2C+and+alginate+polymers%5BTitle%5D)+AND+%22Carbohydr+Polym%22%5BJournal%5D)">An overview on antimicrobial and wound healing properties of ZnO nanobiofilms, hydrogels, and bionanocomposites based on cellulose, chitosan, and alginate polymers.</a> Carbohydr Polym. 227, 115349(2020).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>DLS</td><td>Zetasizer Pro</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Alcool éthylique, absolu</td><td>DAEJUNG</td><td>4023-2304</td><td></td></tr><tr><td>Lecteur de microplaques&nbsp ;</td><td>BioTeck</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Hydroxyde de sodium</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>221465</td><td></td></tr><tr><td>TEM</td><td>JEOL JEM-F200</td><td></td><td></td></tr><tr><td>TSA</td><td>DB difco</td><td>236950</td><td></td></tr><tr><td>TSB</td><td>DB difco</td><td>211825</td><td></td></tr><tr><td>XRD</td><td>NOUVEAU D8-Advance</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Acétate</td><td>de zinc Sigma-Aldrich</td><td>383317</td><td></td></tr></tbody></table>

préparation de nanoparticules d’oxyde de zinc et évaluation de leurs effets antibactériens

Preparation of Zinc Oxide Nanoparticles and the Evaluation of their Antibacterial Effects

La synthèse réussie des NPs de ZnO a été confirmée par microscopie électronique à transmission (MET), comme le montre la figure 1A. On a observé que les NP de ZnO obtenus étaient de forme ronde, avec une taille moyenne de particules de 35,35 nm et un écart-type de 6,81 nm. La précipitation de ces nanoparticules a été observée par une réaction de double déplacement par ajout d’une solution de NaOH à de l’acétate de zinc, où les ions Zn2+ ont subi une hydrolyse.
À l’aide de la diffusion dynamique de la lumière (DLS), la taille moyenne et le potentiel zêta des nanoparticules synthétisées ont été déterminés à 130,4 nm et 28,92 mV, respectivement, comme le montre la figure 1B. L’écart entre la taille des NP de ZnO mesurée à l’aide de la DLS et celle obtenue à partir de l’image TEM a été attribuée à l’agrégation de nanoparticules nues. Le potentiel zêta positif a indirectement confirmé l’acquisition de NP de ZnO, qui peuvent interagir électrostatiquement avec les surfaces cellulaires bactériennes, causant potentiellement des dommages physiques. L’amplitude du potentiel zêta indique la stabilité potentielle d’un système colloïdal. Lorsque toutes les particules en suspension ont de grands potentiels zêta positifs ou négatifs, elles ont tendance à se repousser, empêchant ainsi l’agrégation. Les particules dont le potentiel zêta est supérieur à +30 mV ou inférieur à -30 mV sont généralement considérées comme stables. Les NP de ZnO synthétisés ont montré un potentiel zêta de +28,92 mV, indiquant une stabilité relative dans l’eau20.
Les spectres d’absorption des NP de ZnO ont été examinés à l’aide d’un lecteur de microplaques, révélant un pic d’absorption spécifique pour le ZnO à 360 nm (Figure 1C). Le précurseur de l’acétate de zinc n’a pas de pic unique, alors que les NP de ZnO sont connus pour avoir un pic unique à 360-370 nm. La synthèse a été confirmée par la présence du pic unique de 360 nm dans les NPs21 de ZnO synthétisés. Ces caractéristiques spécifiques d’absorption des UV ont confirmé la synthèse directe des NPs de ZnO. De plus, l’analyse par diffraction des rayons X (XRD) (Figure 1D) a révélé des pics cristallins distincts caractéristiques du ZnO. En comparant la structure wurtzite représentative des NP de ZnO (JCPDS n° 36-1415), il a été observé que tous les plans (1, 0, 0), (0, 0, 2), (1, 0, 1), (1, 0, 2), (1, 1, 0), (1, 0, 3), (2, 0, 0), (1, 1, 2) et (2, 0, 1) étaient alignés22.
L’efficacité antimicrobienne des NP de ZnO synthétisées a été évaluée à l’aide d’un test de dilution dans un microbouillon par rapport à des échantillons cliniques de P. aeruginosa et de SARM obtenus à l’hôpital universitaire Chung-Ang de Séoul, en Corée du Sud. Des images de cultures bactériennes ont été capturées pour analyse. Pour évaluer visuellement l’efficacité antimicrobienne des nanoparticules à l’aide du même facteur de dilution, des plaques épandues avec une solution bactérienne non diluée ont été utilisées (figures 2A, B). Des plaques d’épandage contenant la solution d’origine ont été utilisées pour déterminer la concentration bactéricide minimale potentielle. Étant donné que des colonies bactériennes ont été observées même à la concentration la plus élevée pour les deux souches, un effet bactéricide complet n’a pas été obtenu. Les concentrations bactériennes dans chaque groupe ont été calculées à l’aide de facteurs de dilution dénombrables. En comparant les taux de survie de chaque groupe de traitement à ceux du groupe témoin négatif, les effets antimicrobiens des NP de ZnO étaient évidents chez les souches de P. aeruginosa et de SARM. Compte tenu de la plage de cytotoxicité des NP de ZnO étudiée, différentes concentrations de ZnO ont été testées, en commençant par la concentration la plus élevée connue pour induire une toxicité, qui est de 1000 μg/mL, jusqu’à la plage non toxique de 62,5 μg/mL, par dilution en série23,24. Dans le cas de P. aeruginosa, l’activité antimicrobienne des NP de ZnO a été augmentée en fonction de la concentration (figure 2A). Cependant, une diminution visible du nombre de colonies bactériennes de P. aeruginosa à partir de la culture bactérienne non diluée (100) n’était pas évidente.
À l’inverse, les NP de ZnO ont montré une activité antimicrobienne élevée contre la bactérie à Gram positif SARM, avec une diminution notable des unités formant des colonies bactériennes (UFC), comme le confirme la comparaison des images des cultures bactériennes diluées à celles de la culture bactérienne non diluée initiale (100). Ce résultat a confirmé que les NP de ZnO synthétisées présentaient une activité antimicrobienne contre les deux souches bactériennes, en particulier une efficacité accrue contre lasouche de SARM.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66725/66725fig01.jpg"> Figure 1 : Caractérisation des nanoparticules d’oxyde de zinc. (A) Images de microscopie électronique à transmission de NP de ZnO sous différents grossissements. (B) Taille (à gauche) et distribution du potentiel zêta (à droite) par analyse DLS. (C) Spectre d’absorbance des NP de ZnO à l’aide d’un lecteur de microplaques. (D) Analyse XRD des NP de ZnO et de leurs pics cristallins. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66725/66725fig01large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66725/66725fig02.jpg"> Figure 2 : Propriétés antibactériennes des NP de ZnO testées sur 5 x 10 5 UFC/mL (A) Test antibactérien contre la souche P. aeruginosa. (B) Test antibactérien contre la souche SARM. N = témoin négatif (DPBS), P = témoin positif (A/A). Les astérisques indiquent la différence statistiquement significative par rapport aux témoins, ****p ≤ 0,0001. Les données sont présentées sous forme de moyenne ± d’écart-type de trois expériences indépendantes réalisées en trois exemplaires. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66725/66725fig02large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.</a>

Préparation de nanoparticules d’oxyde de zinc et évaluation de leurs effets antibactériens

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