חלקיקים כגון מוליכים למחצה נקודות קוונטיות (QDs) ניתן להשתמש כדי ליצור סוכני photoactivatable עבור יישומים אנטי מיקרוביאליים או נגד סרטן. טכניקה זו מראה כיצד מים solubilize Telluride קדמיום (CdTe) QDs, להטות להם אנטיביוטיקה, ולבצע assay עיכוב חיידקי על בסיס עקומות גדילה ספירת צלחת.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
Solubilization ביו נטיה של נקודות קוונטיות ועל מבחני רעילות של חיידקים עקומת צמיחה הרוזן פלייט
במאמר זה
סיכום
תקציר
נקודות קוונטיות (QDs) הם חלקיקים מוליכים למחצה ניאון עם ספקטרום פליטת תלוי בגודל כי יכול להיות נרגש מתוך בחירה רחב של אורכי גל. QDs משכו הרבה עניין הדמיה, אבחון וטיפול בשל הקרינה בהיר, יציב שלהם 1,2 3,4,5. QDs יכול להיות מצומדת למגוון ביולוגי פעיל מולקולות של קשירה חיידקים ותאי יונקים 6.
QDs גם נחקר באופן נרחב כסוכני ציטוטוקסיות של סיכול ממוקד של חיידקים. הופעתם של זנים עמידים להתרבות חיידקים הוא הופך במהירות למשבר בריאות הציבור, במיוחד במקרה של פתוגנים גראם שליליים 7. בשל אפקט ידוע מיקרוביאלית של ננו מסוימים, במיוחד AG, יש מאות מחקרים הבוחנים את הרעילות של חלקיקים חיידקים 8. מחקרים חיידקים בוצעו עם סוגים אחרים של חלקיקים מוליכים למחצה, כמו גם, especially טיו 2 9,10-11, אלא גם ZnO 12 ואחרים כולל CuO 13. השוואות של כמה זני חיידקים בוצעו מחקרים אלה, בדרך כלל משווים זן גראם שלילי עם גראם חיובי. עם כל החלקיקים האלה, מנגנונים של רעילות מיוחסות חמצון: או photogeneration של מינים החמצן מגיב (ROS) על ידי חלקיקים או שחרור ישיר של יונים של מתכות העלולות לגרום לרעילות חמצוני. אפילו עם חומרים אלו, תוצאות של מחקרים שונים נבדלים מאוד. בחלק מהמחקרים זן בדיקה חיובית גראם הוא מדווח רגיש יותר מ 10 גרם שלילי, במקרים אחרים זה 14 מול. מחקרים אלה נבדקו גם 15.
בכל המחקרים nanoparticle, בהרכב החלקיקים, גודל, כימיה של פני השטח, מדגם הזדקנות / פירוט, ואת אורך גל, עוצמה, משך החשיפה לאור כל אלה יכולים להשפיע באופן דרמטי את התוצאות. בנוסף, synthesiתוצרי לוואי S ו ממיסים יש לקחת בחשבון 16 17. תפוקה גבוהה בטכניקות ההקרנה יש צורך להיות מסוגל לפתח יעיל nanomedicine סוכנים חדשים.
QDs CdTe יש השפעות אנטי מיקרוביאליים 18 בלבד או בשילוב עם אנטיביוטיקה. במחקר קודם, הראינו כי צימוד של אנטיביוטיקה כדי CdTe יכול להגדיל רעילות לחיידקים אך להקטין רעילות לתאי יונקים, עקב ירידה בייצור של מינים החמצן מגיב מן conjugates 19. אמנם אין זה סביר כי קדמיום המכילים תרכובות תאושר לשימוש בבני אדם, הכנות כאלה עלולים לשמש חיטוי של משטחים או עיקור של מים.
בפרוטוקול זה, אנחנו נותנים גישה ישירה אל solubilizing QDs CdTe עם חומצה mercaptopropionic (MPA). QDs מוכנים לשימוש בתוך שעה. לאחר מכן להפגין צימוד לסוכן מיקרוביאלית.
החלק השני של פרוטוקולמדגים assay עיכוב 96-גם חיידקי באמצעות QDs מצומדות ו unconjugated. צפיפות אופטית נקרא על שעות רבות, המתיר את ההשפעות של תוספת QD וחשיפה לאור לעבור הערכה מיידית, כמו גם לאחר תקופת ההחלמה. כמו כן, אנו ממחישים ספירת המושבה לכימות הישרדות חיידקים.
פרוטוקול
1. QD solubilization
מדובר בשיטה המתאימה CdTe. בשיטות דומות ניתן להשתמש בסוגים אחרים של QDs כגון InP / ZnS 20 ו CdSe / ZnS 21.
- הכן פתרון של QDs CdTe ב טולואן ב 15 מיקרומטר (= צפיפות אופטית 2.5 בשיא אקסיטון 1).
- העברת 200 μL של מניות זה לתוך בקבוקון זכוכית. אל תשתמש מפלסטיק!
- הוספת 800 טולואן μL, 1 מ"ל של חיץ 200 מ"מ borate (pH 9) ו - 2 μL של חומצה M 11.....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
דיון
חלקיקים מייצגים גישה מבטיחה יצירת אנטי מיקרוביאליים סוכנים חדשים. ניתוח עקומת הצמיחה היא דרך לעקוב אחר צפיפות תא החיידק שמבדיל תאים באופן פעיל גידול של צמיחה עכבות תאים. כאשר יחד עם ספירת צלחת, היא מאפשרת ניתוח מעמיק של הפוטנציאל של אנטיביוטיקה המצומד. פורמט 96-מאפשר גם וריאציות יחסית תפוקה גבוהה של ריכוז ומצבים אחרים כגון חשיפה לאור, זו האחרונה חיונית אור הפעיל סוכנים כגון נקודות קוונטיות. וריאציות רבות על גישה בסיסית זו אפשריים, מה שהופך אותה שיטה צדדי nanotoxicology.
....הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גילויים
אין ניגוד עניינים הצהיר.
תודות
עבודה זו מומנה על ידי תוכנית גילוי NSERC הפרט, NSERC / CIHR הבריאות שיתופי תוכנית המחקר (CHRP), ו 'יצירה' NSERC הקנדי תוכנית הדרכה לאסטרוביולוגיה (CATP).
....הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חומרים
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| שם | חברה | מספר קטלוגי | הערות (לא חובה) |
| Borate רכיב מאגר # 1 | דיג | חומצת בור, 74-1 | |
| Borate רכיב מאגר # 2 | Sigma-Aldrich | נתרן Tetraborate B9876 | |
| MPA | Sigma-Aldrich | M5801 | |
| Vivaspin 500 | GE Healthcare | 28-9322 | MWCO השונים זמין |
| צלוחיות זכוכית | דיג | 03-338C | |
| EDC | Sigma-Aldrich | E6383 | |
| Polymyxin B | Sigma-Aldrich | P1004 | |
| חיידקי גרםowth בינוני (LB) רכיב # 1 | דיג | NaCl S271 | |
| צמיחה בינונית רכיב חיידקי (LB) # 2 | BD | Tryptone 211705 | |
| בינוני התפתחות חיידקים (LB) Component # 3 | BD | תמצית שמרים 211929 | |
| מנורה חשיפה לאור | מנהג | ||
| ברור-96-התחתונה גם צלחות | דיג | 07-200-567 07-200-730 או | |
| הקרינה ספקטרומטר | התקנים מולקולריים | ||
| הצלחת ספיגת הקורא | התקנים מולקולריים | ||
| BactoAgar מדיה מוצקים | Bioshop | AGR001.1 | |
| צלחות פטרי סביב | דיג | 08-75-12 | |
| פטרי כלים מלבניים | דיג | 08-757-11A |
מקורות
- Michalet, X. Quantum dots for live cells, in vivo imaging, and diagnostics. Science. 307, 538-544 (2005).
- Jamieson, T. Biological applications of quantum dots. Biomaterials. 28, 4717-4732 (2007).
- Asokan, S.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
תגיות
