Name: הכנת ננו-חלקיקים של תחמוצת אבץ והערכת ההשפעות האנטיבקטריאליות שלהם (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-09-27T13:05:00.000+00:00
Duration: 6 min 42 s
Description: למד את שיטת ההשקעה לסינתזת ננו-חלקיקי תחמוצת אבץ ואת ההערכה של פעילותם האנטיבקטריאלית נגד זני MRSA ו-Pseudomonas aeruginosa. שיטה זו פשוטה ויעילה לייצור מסחרי.

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

הריאגנטים והציוד ששימשו במחקר זה מפורטים בטבלת החומרים.
1. הכנת ננו-חלקיקי תחמוצת אבץ
<ol><li>למדוד 200 מ"ל של אלכוהול אתילי מוחלט ולשפוך אותו לתוך בקבוק תחתון עגול זכוכית.</li>
	<li>מניחים את הבקבוק התחתון העגול על מעטפת חימום וממשיכים לערבב בטמפרטורה של 25-40 מעלות צלזיוס.</li>
	<li>למדוד 500 מ"ג של CTAB בבקבוקון 50 מ"ל ולהוסיף אותו אלכוהול אתילי בצלוחית. יש לערבב עד להמסה מוחלטת של CTAB.</li>
	<li>מוסיפים 1.4 גרם אבץ אצטט לתמיסה ומערבבים עד שהיא מומסת לחלוטין.</li>
	<li>העלה את טמפרטורת התמיסה על ידי הגדרת טמפרטורת מעטפת החימום ל -70 מעלות צלזיוס.</li>
	<li>הוסף 25 מ"ל של תמיסת 0.5 M NaOH לתערובת ותן לה להגיב במשך שעה אחת עד שתמיסה ברורה הופכת בצבע לבן.</li>
	<li>Aliquot את הפתרון 50 מ"ל צינורות חרוטיים, צנטריפוגה ב 15000 × גרם במשך 15 דקות בטמפרטורת החדר, ולאחר מכן להשליך את supernatant.</li>
	<li>הוסף 10 מ"ל מים מזוקקים לאחד הצינורות החרוטיים והשהה מחדש את הננו-חלקיקים על ידי סוניקציה של התמיסה. מעבירים את התמיסה המרחפת לצינור חרוטי אחר המכיל את גלולת ZnO וחוזרים על הפעולה עד שכל תמיסות ZnO נאספות בצינור חרוטי אחד.</li>
	<li>שטפו את הננו-חלקיקים באמצעות צנטריפוגה ב-15000 × גרם למשך 15 דקות (טמפרטורת החדר), הסירו את הסופר-נטנט והרחיפו מחדש במים מזוקקים. בדוק את ה- pH של תמיסת supernatant באמצעות נייר בדיקת pH וחזור על הפעולה עד שה- pH של התמיסה הופך ניטרלי. הערה: כאשר ה- pH של תמיסת הסופרנאטנט הופך לנייטרלי (pH = 7), השליכו את תמיסת הסופרנאטנט ואל תשעו מחדש עם מים מזוקקים.</li>
	<li>יש לייבש בוואקום את משטח הדגימה בטמפרטורה של 60°C למשך 24 שעות ולקבל את אבקת ZnO NP.</li>
</ol>2. בדיקות אנטיבקטריאליות באמצעות MRSA ו- P. aeruginosa
<ol><li>תרבית חיידקים הערה: זני חיידקי MDR קליניים התקבלו מבית החולים האוניברסיטאי צ'ונג-אנג, סיאול, דרום קוריאה.<ol><li>הוציאו מהמקפיא העמוק את זני החיידקים MRSA ו-P. aeruginosa המלאים בציר סויה טריפטי (TSB).</li>
		<li>לאחר הפשרת התמיסות החיידקיות, פזרו את התמיסה על צלחת אגר סויה טריפטית (TSA) באמצעות לולאת חיסון חד פעמית. מניחים את צלחות האגר המפוספסות באינקובטור ודגרים במשך 24 שעות. הערה: מושבה אחת שנבחרה מצלחת TSA נוספה למדיה של 10 מ"ל TSB בצינור חרוטי של 50 מ"ל באמצעות לולאת חיסון חיידקית. חיידקים גודלו בתרבית במשך 24 שעות. חיידקים גודלו בתרבית בתנאי תרבית אירובית בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס.</li>
		<li>כדי למדוד את ריכוז תמיסת החיידקים, מדללים את התמיסה המתורבת באמצעות דילול סדרתי פי 10 עד פי 10-6 באמצעות מים מזוקקים. לאחר מכן, מניחים 50 μL של התמיסה המדוללת על לוחות TSA ומפזרים את התמיסה באמצעות מפזר בצורת L.</li>
		<li>לדגור על הצלחות באינקובטור במשך 24 שעות. הערה: מושבות נספרו אופטית, וריכוז התמיסה המתורבת חושב על ידי הכפלת גורמי הדילול במספר המושבות שנספרו.</li>
	</ol></li>
	<li>דגימת חיידקים<ol><li>כדי לבדוק טווח רחב של ריכוזי ZnO, הכינו תמיסת ZnO NPs של 2 מ"ג/מ"ל באמצעות תמיסת מלח חוצצת פוספט (DPBS) של Dulbecco ובצעו דילול טורי פי 2 כדי לבצע ריכוזים שונים. הערה: נבדקו 1000 מיקרוגרם/מ"ל, 500 מיקרוגרם/מ"ל, 250 מיקרוגרם/מ"ל, 125 מיקרוגרם/מ"ל ו-62.5 מיקרוגרם/מ"ל.</li>
		<li>הוסף 100 μL עבור כל אחד מהריכוזים שנבדקו של NPs ZnO לצלחת של 96 בארות. הערה: השתמש כפול (2x) מהריכוז הרצוי הסופי של ZnO NPs, מכיוון שכל דגימה בבאר תדולל בתוספת של 100 μL של תרבית חיידקים. השתמש בתמיסה אנטיביוטית-אנטי-מיקוטית (A/A) 2% כבקרה חיובית וב- DPBS כבקרה שלילית. A/A הוא קומפלקס אנטיביוטי של פניצילין וסטרפטומיצין, היעיל נגד חיידקים גראם-חיוביים וגראם-שליליים, בהתאמה.</li>
		<li>לדלל את תרבית החיידקים ל 1 × 106 CFU/mL באמצעות מדיה TSB ולהוסיף 100 μL לכל באר המכילה ריכוזים שונים של NPs ZnO. הערה: ריכוזי תמיסת התרבית הראשונית MRSA ו-P. aeruginosa היו 3 x 109 CFU/mL. ריכוז תרבית חיידקים 1 x 106 CFU/מ"ל נעשה על ידי דילול 1/20 ו 1/150 של תמיסת התרבית. לאחר ערבוב עם 100 μL של ZnO NPs, הריכוז הסופי של חיידקים יהיה 5 × 105 CFU/mL.</li>
		<li>מניחים את הצלחת 96 בארות באינקובטור של 37 מעלות צלזיוס ודגרים במשך 24 שעות.</li>
	</ol></li>
	<li>התפשטות חיידקים<ol><li>פיפטה 100 μL מכל באר ולהכין דילולים טוריים שונים פי 10 עד 10-6. הערה: הוסף 100 μL של NPs ZnO המכילים תמיסה חיידקית לתוך 900 μL של מים מזוקקים מעוקרים וחזור על הפעולה 6 פעמים.</li>
		<li>פיפטה 50 μL מארבע פתרונות מדוללים ולהוסיף לוחות מדיה TSA. השתמשו במפזר תאים בצורת L כדי לפזר את התרחיף החיידקי על צלחת האגר. הערה: השתמש בדילולים 100, 10-2, 10-4 ו- 10-6 . לערוך את כל הניסויים משולש. מורחים עד שכל התמיסה החיידקית נספגת על צלחת האגר.</li>
		<li>הכניסו את צלחות האגר לאינקובטור בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס ודגרו במשך 24 שעות.</li>
	</ol></li>
	<li>ספירת CFU חיידקית<ol><li>בחר גורם דילול שניתן לספור עבור כל קבוצה. סמן את כל המושבות בלוח הדילול הניתן לספירה, וחשב מחדש כך שהריכוז יהפוך ל- # של CFU/mL. הערה: גורם הדילול הניתן לספירה מציין לוחות שיש להם 20-100 CFU על צלחת בודדת. תוצאות הריכוז שנספרו בתחילה # של Counted CFU/50 μL. באמצעות צלחת ההתפשטות עם תמיסת החיידקים הלא מדוללת, קבעו את ריכוז החיידקים המינימלי הפוטנציאלי.</li>
		<li>השתמש בנתונים שהתקבלו כדי לייצג את אחוז החיידקים החיים ביחס לאלה שבבקרה השלילית. הערה: אחוז החיידקים החיים (%) =<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/66725/66725eq01.jpg" style="margin: auto;"></li>
	</ol></li>
</ol>

<meta charset="utf8"></head><body> סינתזת ננו-חלקיקים של תחמוצת אבץ וניתוח השפעותיה האנטיבקטריאליות

<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> אלכוהול אתילי, קורא מיקרופלייט <tr><td>DAEJUNG</td><td>4023-2304</td><td></td><td>מוחלט</td></tr><tr><td>&nbsp;</td><td>BioTeck</td><td></td><td></td></tr><tr><td>נתרן הידרוקסיד</td><td>סיגמא-אולדריץ</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>NEW D8-Advance</td><td></td><td></td></tr><tr><td>אבץ אצטט</td><td>סיגמא-אולדריץ</td>' <td>383317</td><td></td></tr></tbody></table>

הכנת ננו-חלקיקים של תחמוצת אבץ והערכת ההשפעות האנטיבקטריאליות שלהם

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

הסינתזה המוצלחת של NPs ZnO אושרה באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים תמסורת (TEM), כפי שמוצג באיור 1A. NPs ZnO שהתקבלו נצפו עגולים בצורתם, עם גודל חלקיקים ממוצע של 35.35 ננומטר וסטיית תקן של 6.81 ננומטר. המשקעים של ננו-חלקיקים אלה נצפו באמצעות תגובת תזוזה כפולה על ידי הוספת תמיסת NaOH לאבץ אצטט, שם יוני Zn2+ עברו הידרוליזה.
באמצעות פיזור אור דינמי (DLS), הגודל הממוצע ופוטנציאל הזטה של הננו-חלקיקים המסונתזים נקבעו כ-130.4 ננומטר ו-28.92 mV, בהתאמה, כפי שמוצג באיור 1B. הפער בגודל NPs ZnO שנמדד באמצעות DLS בהשוואה לזה שהתקבל מתמונת TEM יוחס לצבירה של ננו-חלקיקים חשופים. פוטנציאל הזטה החיובי אישר בעקיפין את רכישת NPs ZnO, אשר יכולים לתקשר אלקטרוסטטית עם משטחי תאים חיידקיים, מה שעלול לגרום נזק פיזי. גודל פוטנציאל הזטה מצביע על היציבות הפוטנציאלית של מערכת קולואידית. כאשר לכל החלקיקים בתרחיף יש פוטנציאלי זטה חיוביים או שליליים גדולים, יש להם נטייה לדחות זה את זה, ולמנוע צבירה. חלקיקים עם פוטנציאל zeta גדול מ +30 mV או פחות מ -30 mV נחשבים בדרך כלל יציבים. NPs ZnO המסונתזים הציגו פוטנציאל zeta של +28.92 mV, מה שמצביע על יציבות יחסית במים20.
ספקטרום הבליעה של NPs ZnO נבדק באמצעות קורא מיקרו-לוחות, וחשף שיא ספיגה ספציפי עבור ZnO ב-360 ננומטר (איור 1C). לאבץ אצטט המקדים אין שיא ייחודי, בעוד של-ZnO NPs ידוע שיא ייחודי של 360-370 ננומטר. הסינתזה אושרה על ידי נוכחותו של שיא ייחודי של 360 ננומטר ב- ZnO NPs21 המסונתז. מאפייני ספיגת UV ספציפיים אלה אישרו את הסינתזה הישירה של NPs ZnO. יתר על כן, ניתוח עקיפה של קרני רנטגן (XRD) (איור 1D) חשף פסגות גבישיות ברורות האופייניות ל-ZnO. בהשוואה למבנה הוורציטים המייצג של ZnO NPs (JCPDS No. 36-1415), נצפה כי כל המישורים (1, 0, 0), (0, 0, 2), (1, 0, 1), (1, 0, 2), (1, 1, 1, 0), (1, 0, 3), (2, 0, 0), (1, 1, 2) ו- (2, 0, 1) היו מיושרים22.
היעילות האנטי-מיקרוביאלית של NPs ZnO המסונתז הוערכה באמצעות בדיקת דילול מיקרו-מרק מול דגימות קליניות של P. aeruginosa ו-MRSA שהתקבלו מבית החולים האוניברסיטאי Chung-Ang בסיאול, דרום קוריאה. תמונות של תרביות חיידקים נלכדו לניתוח. כדי להעריך באופן חזותי את היעילות האנטי-מיקרוביאלית של ננו-חלקיקים באמצעות אותו גורם דילול, השתמשו בצלחות מפוזרות עם תמיסה חיידקית לא מדוללת (איור 2A,B). צלחות מפוזרות עם התמיסה המקורית שימשו כדי לקבוע את ריכוז החיידקים המינימלי הפוטנציאלי. מכיוון שנצפתה מושבות חיידקים אפילו בריכוז הגבוה ביותר עבור שני הזנים, לא הושגה השפעה חיידקית מלאה. ריכוזי החיידקים בכל קבוצה חושבו באמצעות גורמי דילול הניתנים לספירה. כאשר השוו את שיעורי ההישרדות של כל קבוצת טיפול לקבוצת הביקורת השלילית, ההשפעות האנטי-מיקרוביאליות של ZnO NPs ניכרו הן בזני P. aeruginosa והן בזני MRSA. בהתחשב בטווח ציטוטוקסיות הנחקר של NPs ZnO, נבדקו ריכוזי ZnO שונים, החל מהריכוז הגבוה ביותר הידוע כגורם לרעילות, שהוא 1000 מיקרוגרם / מ"ל, ועד לטווח הלא רעיל של 62.5 מיקרוגרם / מ"ל, דרך דילול סדרתי23,24. במקרה של P. aeruginosa, הפעילות האנטי-מיקרוביאלית של ZnO NPs הוגברה באופן תלוי ריכוז (איור 2A). עם זאת, לא ניכרה ירידה ניכרת במספר מושבות החיידקים P. aeruginosa מתרבית החיידקים הלא מדוללת (100).
לעומת זאת, ZnO NPs הפגינו פעילות מיקרוביאלית גבוהה נגד החיידק הגראם חיובי MRSA, עם ירידה ניכרת ביחידות יוצרות מושבות חיידקים (CFU), כפי שאושר על ידי השוואת תמונות של תרביות חיידקים מדוללות לזו של תרבית החיידקים ההתחלתית הלא מדוללת (100). תוצאה זו אישרה כי NPs ZnO מסונתז הציג פעילות מיקרוביאלית נגד שני זני החיידקים, במיוחד מראה יעילות מוגברת נגד זן MRSA.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66725/66725fig01.jpg"> איור 1: אפיון ננו-חלקיקים של תחמוצת אבץ. (A) העברת תמונות במיקרוסקופ אלקטרונים של NPs ZnO תחת הגדלות שונות. (B) גודל (משמאל) והתפלגות פוטנציאל zeta (מימין) על ידי ניתוח DLS. (C) ספקטרום ספיגה של NPs ZnO באמצעות קורא מיקרו-לוחות. (D) ניתוח XRD של NPs ZnO והפסגות הגבישיות שלהם. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66725/66725fig01large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66725/66725fig02.jpg"> איור 2: תכונות אנטיבקטריאליות של ZnO NPs שנבדקו על 5 x 10 5 זני חיידקים CFU/mL. (A) בדיקה אנטיבקטריאלית נגד זן P. aeruginosa. (B) בדיקה אנטיבקטריאלית נגד זן MRSA. N = שליטה שלילית (DPBS), P = שליטה חיובית (A/A). כוכביות מציינות את ההבדל המובהק סטטיסטית בהשוואה לבקרות, ****p ≤ 0.0001. נתונים שהוצגו כממוצע ± SD של שלושה ניסויים עצמאיים שבוצעו בטריפליקטים. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66725/66725fig02large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גרסה גדולה יותר של איור זה.</a>

Nosocomial bacterial infections have become increasingly challenging due to their inherent resistance to antibiotics. The emergence of multidrug-resistant ...

preparation-zinc-oxide-nanoparticles-evaluation-their-antibacterial

Research

JoVE Journal

Bioengineering

הנדסה ביולוגית

קחו צינורות עם מדיום המכיל קומפוזיט ננו-חלקיקים, מהונדס משילוב של מתכות מעבר ופחמן.הכנס חיידקים פתוגניים עמידים לאנטיביוטיקה גרם-חיוביים וגרם-שליליים לצינורות נפרדים כדגימות בדיקה.כלול חיידקים לא מטופלים כאמצעי בקרה שלילי וחיידקים שטופלו באנטיביוטיקה כבקרה חיובית.דגור את הדגימות בניעור.בחיידקים גרם-שליליים, הממברנה החיצונית הנקבובית ושכבת הפפטידוגליקני הדקה מקלות על כניסת ננו-חלקיקים, מה שמוביל להפרעה בממברנה.הננו-חלקיקים מפעילים יצירת מיני חמצן תגובתיים, הפוגעים ב-DNA, חלבונים וממברנות, מה...

הערכת הפעילות האנטימיקרוביאלית של ננו-חלקיקים מורכבים נגד חיידקים פתוגניים

אנו מתארים פרוטוקול מפורט להערכת פרופילי הרעילות של חלקיקי תחמוצת אבץ (ZnO NPs) בפרט, סוג של מוות התאים בMRC5 ריאות האדם היווצרות ו רוס המבנה של הפרי זבוב Drosophila ילה.

מחקר רעילות של תחמוצת אבץ חלקיקים בתרבות התא ו- Drosophila ילה מלאנוסטר

אנו מציגים ארבע שיטות להערכת הפעילות האנטי-מיקרוביאלית של ננו-חלקיקים ומשטחים ננו-מבניים באמצעות טכניקות in vitro . שיטות אלה יכולות להיות מותאמות לחקר האינטראקציות של ננו-חלקיקים ומשטחים ננו-מבניים שונים עם מגוון רחב של מיני מיקרובים.

הערכת פעילויות אנטי-מיקרוביאליות של ננו-חלקיקים ומשטחים ננו-מבניים במבחנה

כאן, אנו מציגים תחמוצת גרפן/נחושת (GO/Cu) ננו-מרוכבים כננו-חומר אנטיבקטריאלי. היעילות האנטי-בקטריאלית של ננו-מרוכבים GO/Cu הוערכה הן כנגד חיידקים גראם-חיוביים והן נגד חיידקים גראם-שליליים עמידים לאנטיביוטיקה.

ייצור תחמוצת גרפן אנטיבקטריאלית/ננו-מרוכבים נחושת

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לסינתזה של ננו-חלקיקי תחמוצת האבץ (ZnO) באמצעות תמצית מימית עשירה בפוליאיזופרן המתקבלת מקליפת עץ Eucommia ulmoides . פוטנציאל ריפוי הפצעים המוצג על ידי ננו-חלקיקי ZnO המסונתזים על תאי אנדותל וריד טבורי אנושי (HUVECs) הוערך באמצעות בדיקת שריטות, שיטה פשוטה, חסכונית ויעילה.

ניסוח ננו-חומרים מבוססי אבץ באמצעות תמצית קליפת Eucommia ulmoides ופוטנציאל ריפוי הפצעים שלהם

פיתחנו טכנולוגיה המבוססת על הסרט סיליקה mesoporous דק להתאוששות סלקטיבית של חלבונים נמוך משקל מולקולרי ופפטידים מ בסרום אדם. פיסיקלי כימי את המאפיינים של שבבי mesoporous שלנו היו מכוון היטב כדי לספק שליטה משמעותית להעשרת פפטיד ולכן פרופיל proteome סרום למטרות אבחון.

חלבון נמוך מולקולרית משקל העשרה על סרטים סיליקה mesoporous דק גילוי סמן ביולוגי

פרוטוקול לניתוח nanoparticle מעקב (נ.ת. ע) והזרימה cytometry תפוקה גבוהה להעריך חלקיקים פולימריים גן משלוח מתואר. נת"ע מנוצל כדי לאפיין את התפלגות גודל חלקיקי nanoparticle והפצת החלקיקים לפלסמיד. cytometry זרימת תפוקה גבוהה מאפשר הערכת יעילות transfection כמוני לספרייה של biomaterials מסירת הגן.

הערכת משלוח גן פולימרית חלקיקים על ידי Nanoparticle מעקב ניתוח וזרימת cytometry תפוקה גבוהה

אנו מציגים הידרוג'ל חדש polyacrylamide, נקרא הידרוקסי-PAAm, המאפשר ישיר מחייב של חלבוני ECM עם עלות או מומחיות מינימאלית. שילוב של הידרוקסי-PAAm הידרוג עם הדפסת microcontact מאפשרת שליטה עצמאית של רמזים רבים של microenvironment התא הטבעי ללימוד mechanostransduction הסלולרי.

הכנת הידרוקסי-PAAm הידרוג לצימוד האפקטים של רמזי mechanotransduction

כאן, אנו מציגים פרוטוקול ליצירת ננו-צלולוז חיידקי (BNC) מגנטי ליישומים בשחזור כלי דם פגומים. ה-BNC סונתז על ידי זן G. xylinus. מצד שני, מגנטיזציה של ה-BNC התממשה באמצעות משקעים באתרם של יוני ברזל Fe2+ ו-Fe3+ בתוך רשת BNC.

המצאה של ננוצלולוז בקטריאלי המגנטי פונקציונלי עם חלקיקים של תחמוצת ברזל

אספקת תאים ממוקדת שימושית במגוון יישומים ביו-רפואיים.  מטרת פרוטוקול זה היא להשתמש בננו-חלקיקי תחמוצת ברזל סופר-פרמגנטיים (SPION) כדי לתייג תאים ובכך לאפשר גישות מיקוד לתאים מגנטיים לרמה גבוהה של שליטה על העברת התאים ולוקליזציה.

תיוג תא ומיקוד עם פאראמגנטי תחמוצת ברזל חלקיקים

למד את שיטת ההשקעה לסינתזת ננו-חלקיקי תחמוצת אבץ ואת ההערכה של פעילותם האנטיבקטריאלית נגד זני MRSA ו-Pseudomonas aeruginosa. שיטה זו פשוטה ויעילה לייצור מסחרי.

הכנת ננו-חלקיקים של תחמוצת אבץ והערכת ההשפעות האנטיבקטריאליות שלהם

גלה סרטונים נוספים