Name: Fabrication de nanocomposites antibactériens d’oxyde de graphène et de cuivre (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-10-04T13:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 57 s
Description: Découvrez la synthèse de nanocomposites d'oxyde de graphène/cuivre pour lutter contre les bactéries résistantes aux antibiotiques. Cette méthode peu coûteuse et évolutive offre une solution prometteuse pour les applications biomédicales.

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1. Préparation des nanocomposites GO/Cu
REMARQUE : La taille et la morphologie des nanoparticules de Cu qui se développent sur les nanofeuillets GO sont déterminées par le degré d’oxydation du GO, la concentration du précurseur du Cu et la concentration de l’agent réducteur26.
<ol><li>Préparez 10 mL de suspension GO à 1 mg/mL dans une bouteille en verre. Soniquer la suspension de GO pendant 1 h jusqu’à ce que le GO soit bien dispersé dans de l’eau distillée (DI).</li>
	<li>Préparez une solution de 20 mM de CuCl2 dans un flacon en verre. Sonicer la solution de CuCl2 jusqu’à ce que le CuCl2 soit bien dispersé dans l’eau DI.</li>
	<li>Ajouter 10 mL de la solution CuCl2 de 20 mM à la solution GO et soniser le mélange à 70 °C pendant 1 h.</li>
	<li>Préparez une solution de NaBH4 de 20 mM. ATTENTION : Cette procédure doit être effectuée dans une hotte chimique. Une réaction d’oxydoréduction se produit dès que l’agent réducteur NaBH4 est introduit dans l’eau. Préparez la solution de NaBH4 immédiatement avant l’expérience.</li>
	<li>Préparation du mélange de NaBH4, GO et CuCl2<ol><li>Ajouter 20 mL de la solution de NaBH4 de 20 mM au mélange de GO et de CuCl2 en agitant avec une barre magnétique à 200 tr/min. Après avoir ajouté la solution de NaBH4 , remuez continuellement pendant 30 min. ATTENTION : Cette procédure doit être effectuée dans une hotte chimique.</li>
	</ol></li>
	<li>Centrifugation du mélange<ol><li>Transférez le mélange de l’étape 1.5.1 dans un tube à centrifuger. Centrifuger la solution à 23 000 × g pendant 10 min à température ambiante. Jetez le surnageant. ATTENTION : Lors de l’utilisation de la centrifugeuse, maintenez toujours l’équilibre en plaçant des tubes de poids égal.</li>
	</ol></li>
	<li>Remettez en suspension le mélange nanocomposite GO/Cu avec 10 mL d’eau DI et sonisez-les pour permettre au précipité de se disperser uniformément dans toute la solution.</li>
	<li>Centrifuger la solution à 23 000 × g pendant 10 min à température ambiante ; Retirez ensuite le surnageant.</li>
	<li>Répétez les étapes 1.7-1.8 une fois de plus pour éliminer les produits chimiques n’ayant pas réagi.</li>
	<li>Ajoutez 1 mL d’eau distillée aux nanocomposites GO/Cu et sonicez le mélange pour disperser uniformément les sédiments tout au long de la phase liquide. REMARQUE : Rassemblez toutes les solutions nanocomposites GO/Cu dans un tube conique.</li>
	<li>Lyophiliser la solution à −60 °C sous vide pendant une nuit jusqu’à ce que les nanocomposites GO/Cu soient complètement secs et obtenir de la poudre de nanocomposites GO/Cu.</li>
	<li>Conservez la poudre de nanocomposite GO/Cu à -20 °C jusqu’à ce qu’elle soit utilisée.</li>
</ol>2. Préparation des bactéries pour le test antibactérien
ATTENTION : Cette procédure doit être effectuée dans une enceinte de sécurité biologique avec une lampe à alcool. Les déchets bactériens doivent être lavés à l’autoclave avant d’être éliminés. Lors de la manipulation de bactéries résistantes aux antibiotiques, des gants, des blouses et des masques doivent être portés, et les mains doivent être lavées avec du savon ou un désinfectant pour les mains après l’expérience. Désinfectez toujours soigneusement ; En cas de contamination dans la zone expérimentale, désinfectez-la immédiatement avec de l’éthanol à 70 %.
<ol><li>Préparation des milieux de culture bactérienne<ol><li>Mélangez 20 g de gélose tryptique de soja et 500 ml d’eau distillée dans une fiole. Stérilisez le mélange dans un autoclave à 121 °C pendant 15 min.</li>
		<li>Préparez la plaque de gélose en versant 15 ml de la solution de gélose dans une boîte de Pétri avant que la gélose ne durcisse. Conservez la plaque de gélose à 4 °C jusqu’à utilisation. REMARQUE : Cela doit être fait rapidement avant que la solution de gélose ne durcisse. Pour éviter toute contamination, stérilisez la plaque de gélose avec des UV pendant 15 min pendant le durcissement.</li>
		<li>Mélangez 15 g de bouillon de soja tryptique (BST) et 500 ml d’eau distillée dans une fiole. Stérilisez le mélange dans un autoclave à 121 °C pendant 15 min.</li>
		<li>Aliquote de 40 à 50 ml de la solution de bouillon dans un tube conique de 50 mL. Conservez le bouillon à 4 °C jusqu’à utilisation. REMARQUE : Pour éviter toute contamination, stérilisez le bouillon aliquote avec des UV pendant 15 min.</li>
	</ol></li>
	<li>Culture bactérienne<ol><li>Inoculer la solution mère de MSRA ou de P. aeruginosa sur la plaque de gélose à l’aide d’une boucle. Incuber la plaque de gélose à 37 °C à l’aide d’un incubateur agitateur pendant 24 h.</li>
		<li>Inoculer une colonie de bactéries dans 10 mL de bouillon à l’aide d’une boucle. Incuber le bouillon à 37 °C à l’aide d’un incubateur à agitation à 200 tr/min pendant 24 h.</li>
		<li>Répétez les étapes 2.2.1-2.2.2 une fois de plus pour obtenir des bactéries ayant les mêmes caractéristiques.</li>
		<li>Après 24 h, diluez en série la solution bactérienne dix fois avec de l’eau distillée stérile. Inocutionnez 100 μL de la suspension bactérienne diluée sur la plaque de gélose et étalez-la à l’aide d’un épandeur. Incuber la plaque de gélose à 37 °C à l’aide d’un incubateur agitateur pendant 24 h. REMARQUE : Le niveau de dilution dépend des bactéries. Essayez de préparer moins de 100 colonies dans une plaque de gélose.</li>
		<li>Compter les colonies bactériennes après l’incubation de 24 heures pour déterminer l’unité formant colonies (UFC) à l’aide de l’équation (1). <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/66762/66762eq01.jpg" style="margin: auto;"> (1)</li>
		<li>Répétez les étapes 2.2.4 et 2.2.5 au moins 3 fois pour confirmer si l’UFC de la bactérie est relativement constante.</li>
	</ol></li>
</ol>3. Test antibactérien utilisant la méthode du bouillon de microdilution
<ol><li>Jour 1) Inoculer une colonie de bactéries de la plaque de gélose dans 10 mL de bouillon à l’aide d’une boucle. Incuber le bouillon à 37 °C à l’aide d’un incubateur à agitation à 200 tr/min pendant 24 h.</li>
	<li>Jour 2) Préparez le mélange nanocomposite GO/Cu dans au moins trois concentrations en utilisant la solution saline tamponnée au phosphate de Dulbecco (DPBS). Soniquer la suspension de nanocomposites GO/Cu jusqu’à ce que les nanocomposites GO/Cu soient bien dispersés dans le DPBS. REMARQUE : Dans le cadre de ce protocole, 500, 250, 125 et 62,5 μg/mL du mélange nanocomposite GO/Cu ont été testés.</li>
	<li>Préparez les solutions de contrôle. Le témoin négatif est le DPBS, et le témoin positif est 1 % d’une solution de pénicilline/streptomycine dans le DPBS qui tuera les bactéries.</li>
	<li>Ajoutez 100 μL de suspension nanocomposite GO/Cu et les solutions de contrôle dans des plaques à 96 puits. Ajouter tous les échantillons en trois exemplaires. REMARQUE : Stérilisez les échantillons avec des UV pendant 15 min avant de les appliquer sur les bactéries.</li>
	<li>Sur la base de l’UFC après 24 h d’incubation, diluer la suspension bactérienne à l’aide de TSB à 1 × 106 UFC/mL. REMARQUE : Les concentrations initiales de SARM et de P. aeruginosa en suspension de culture dans notre étude, selon l’étape 2.2.5, sont de 4,5 ×10 9 UFC/mL et de 3 ×10 9 UFC/mL, respectivement. Des concentrations bactériennes de 1 × 10 à6 UFC/mL sont obtenues en diluant les cultures 4 500 fois et 3 000 fois, respectivement.</li>
	<li>Inoculer 100 μL de la suspension bactérienne diluée de 1 × 106 UFC/mL dans les puits d’échantillonnage des plaques à 96 puits. Incuber les plaques à 96 puits à 37 °C à l’aide d’un incubateur à agitation à 200 tr/min pendant 24 h. REMARQUE : La concentration finale de bactéries est de 5 × 105 UFC/mL après mélange avec 100 μL d’échantillon.</li>
	<li>Jour 3) Mélangez vigoureusement l’échantillon et les suspensions bactériennes à l’aide d’une pointe de micropipette de 200 μL. Diluez en série le mélange échantillon-bactéries dix fois avec de l’eau distillée stérile. REMARQUE : Le niveau de dilution dépend des bactéries. Essayez de préparer moins de 100 colonies dans une plaque de gélose.</li>
	<li>Inocutionnez 100 μL de la suspension bactérienne diluée sur la plaque de gélose et étalez-la à l’aide d’un épandeur. Incuber la plaque de gélose à 37 °C à l’aide d’un incubateur agitateur pendant 24 h.</li>
	<li>Jour 4) Compter les colonies bactériennes et déterminer les valeurs UFC pour confirmer l’activité antibactérienne des nanocomposites GO/Cu à l’aide de l’équation (2). <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/66762/66762eq02.jpg" style="margin: auto;"> (2)</li>
</ol>

<meta charset="utf8"></head><body>Nanocomposites antibactériens d’oxyde de graphène/cuivre pour bactéries résistantes

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<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>
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<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>
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<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>
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<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>
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<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>Antibiotique-Antimycosique</td><td>Gibco</td><td>15240062</td><td></td></tr><tr><td>Souches bactériennes MDR cliniques&nbsp ;</td><td>Hôpital universitaire de Chung-Ang (Séoul, Corée du Sud)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Chlorure de cuivre(II) dihydraté</td><td>Duksan</td><td>10125-13-0</td><td></td></tr><tr><td>Microscope électronique à balayage par émission de champ (FE-SEM)</td><td>Carl Zeiss</td><td>SIGMA</td><td></td></tr><tr><td>Oxyde de graphène</td><td>Sigma</td><td>796034</td><td></td></tr><tr><td>Borohydrure de sodium</td><td>Sigma</td><td>71320</td><td></td></tr><tr><td>Microscopie électronique à transmission (TEM)</td><td>JEOL</td><td>JEM-2100</td><td></td></tr><tr><td>Gélose de soja tryptique</td><td>BD difco</td><td>236950</td><td></td></tr><tr><td>Bouillon de soja tryptique</td><td>BD difco</td><td>211825</td><td></td></tr></tbody></table>

fabrication de nanocomposites antibactériens d’oxyde de graphène et de cuivre

Fabrication of Antibacterial Graphene Oxide/Copper Nanocomposites

Des analyses de microscopie électronique à transmission (MET), de microscopie électronique à balayage (MEB) et de spectroscopie à rayons X à dispersion d’énergie (EDS) ont été effectuées pour confirmer la formation de nanocomposites GO/Cu. Les figures 1A, B montrent que des nanoparticules de Cu hétérogènes ont été cultivées sur les feuillets GO. Comme le montre la figure 1C, la cartographie EDS a confirmé que les particules sur la feuille GO étaient des nanoparticules de Cu.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66762/66762fig01.jpg"> Figure 1 : Caractéristiques des nanocomposites GO/Cu. (A) Microscopie électronique à transmission, (B) Microscopie électronique à balayage et (C) Images de spectroscopie à rayons X à dispersion d’énergie confirmant la formation des nanocomposites GO/Cu. Barres d’échelle = 500 nm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66762/66762fig01large.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.</a>
Les souches bactériennes, Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline (SARM) et Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa), isolées dans les plaies des patients, présentent une résistance à divers antibiotiques, comme l’indiquent les tableaux 1 et 2. Les figures 2A et B illustrent l’efficacité antibactérienne des nanocomposites GO/Cu contre le SARM et P. aeruginosa, respectivement. Notamment, la croissance bactérienne a été considérablement inhibée à mesure que la concentration des nanocomposites GO/Cu augmentait. Nous avons constaté que 125 μg/mL des nanocomposites GO/Cu synthétisés étaient suffisants pour une activité antibactérienne efficace contre le SARM et P. aeruginosa. Plus précisément, 99,8 % du SARM et 84,7 % de P. aeruginosa ont été éradiqués par un traitement avec 500 μg/mL de nanocomposites GO/Cu. Les différents pourcentages d’éradication bactérienne peuvent être attribués aux structures biologiques distinctives des bactéries à Gram positif et à Gram négatif. Les bactéries à Gram positif, telles que le SARM, possèdent une paroi cellulaire qui comprend plus de 90 % de peptidoglycane. En revanche, les bactéries à Gram négatif, telles que P. aeruginosa, n’ont que 5 à 20 % de peptidoglycane dans leurs parois cellulaires avec une membrane externe. Cette membrane externe confère aux bactéries à Gram négatif une résistance robuste aux agents antimicrobiens en empêchant la pénétration de ces agents27. Néanmoins, les nanocomposites GO/Cu peuvent éliminer efficacement les bactéries résistantes aux antibiotiques.
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66762/66762fig02v2.jpg"> Figure 2 : Effets antibactériens des nanocomposites GO/Cu. (A) SARM et (B) Pseudomonas aeruginosa obtenu à partir de plaies cliniques. Les données sont présentées sous forme de ± moyenne SEM (n = 4). p &lt; 0,001 ; p &lt; 0,0001. SARM = Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline ; P = contrôle positif ; N = contrôle négatif. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66762/66762fig02largev2.jpg" target="_blank">Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td>Antibiotiques</td>
			<td>CMI (μg/mL)</td>
			<td>Interprétation</td>
		</tr><tr><td>La clindamycine</td>
			<td>≤ 0,25</td>
			<td>R</td>
		</tr><tr><td>Ciprofloxacine</td>
			<td>≥ 8</td>
			<td>R</td>
		</tr><tr><td>Érythromycine</td>
			<td>≥ 8</td>
			<td>R</td>
		</tr><tr><td>Gentamicine</td>
			<td>≥ 16</td>
			<td>R</td>
		</tr><tr><td>Mupirocine</td>
			<td>≥ 512</td>
			<td>R</td>
		</tr><tr><td>Pénicilline-G</td>
			<td>≥ 0,5</td>
			<td>R</td>
		</tr><tr><td>Tigecycline</td>
			<td>≤ 0,12</td>
			<td>S</td>
		</tr></tbody></table>Tableau 1 : Sensibilité aux antibiotiques contre le Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline. Abréviations : CMI = concentration inhibitrice minimale ; S = susceptible ; R = résistant.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td>Antibiotiques</td>
			<td>CMI (μg/mL)</td>
			<td>Interprétation</td>
		</tr><tr><td>Céfotaxime</td>
			<td>32</td>
			<td>R</td>
		</tr><tr><td>Ciprofloxacine</td>
			<td>≤ 0,25</td>
			<td>S</td>
		</tr><tr><td>Gentamicine</td>
			<td>2</td>
			<td>S</td>
		</tr><tr><td>Minocycline</td>
			<td>≥ 16</td>
			<td>R</td>
		</tr><tr><td>Ticarcillin/CA</td>
			<td>32</td>
			<td>Je</td>
		</tr><tr><td>Tigecycline</td>
			<td>≥ 8</td>
			<td>R</td>
		</tr><tr><td>Triméthoprime/sulfamide</td>
			<td>80</td>
			<td>R</td>
		</tr></tbody></table>Tableau 2 : Sensibilité aux antibiotiques contre P. aeruginosa. Abréviations : CMI = concentration inhibitrice minimale ; S = susceptible ; I = Intermédiaire ; R = résistant.

Fabrication de nanocomposites antibactériens d’oxyde de graphène et de cuivre

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