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Articolo metodologico

Un tessuto antimicrobico che utilizza l'incapsulamento nano-erboristico di oli essenziali

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DOI:

10.3791/65187

7 aprile 2023

In questo articolo

Sommario

I camici da laboratorio antimicrobici prevengono la contaminazione incrociata dell'accumulo di agenti patogeni e delle fuoriuscite accidentali di sostanze biologiche. Qui, descriviamo il protocollo per lo sviluppo di un tessuto antimicrobico delicato sulla pelle utilizzando l'incapsulamento nano-a base di erbe e test standard modificati per valutare con precisione l'efficacia e l'idoneità per l'uso tipico del camice da laboratorio.

Abstract

I camici da laboratorio sono ampiamente utilizzati nei laboratori a rischio biologico e nelle strutture sanitarie come indumenti protettivi per prevenire l'esposizione diretta a agenti patogeni, fuoriuscite e ustioni. Questi rivestimenti protettivi a base di cotone forniscono le condizioni ideali per la crescita microbica e i siti di attacco grazie alla loro natura porosa, alla capacità di trattenere l'umidità e alla ritenzione del calore dal corpo dell'utente. Diversi studi hanno dimostrato la sopravvivenza di batteri patogeni su indumenti ospedalieri e camici da laboratorio, agendo come vettori di trasmissione microbica.

Un approccio comune per risolvere questi problemi è l'applicazione di agenti antimicrobici nel finissaggio tessile, ma sono state sollevate preoccupazioni a causa della tossicità e degli effetti ambientali di molte sostanze chimiche sintetiche. La pandemia in corso ha anche aperto una finestra per lo studio di antimicrobici efficaci e formulazioni ecologiche e prive di tossicità. Questo studio utilizza due composti bioattivi naturali, carvacrolo e timolo, incapsulati in nanoparticelle di chitosano, che garantiscono una protezione efficace contro quattro patogeni umani con una riduzione fino a 4 log (99,99%). Questi agenti patogeni sono frequentemente rilevati nei camici da laboratorio utilizzati nei laboratori a rischio biologico.

I tessuti trattati hanno inoltre resistito fino a 10 cicli di lavaggio con riduzione microbica del 90%, sufficiente per l'uso previsto. Abbiamo apportato modifiche ai test standard esistenti sui tessuti per rappresentare meglio gli scenari tipici dell'utilizzo del camice da laboratorio. Questi perfezionamenti consentono una valutazione più accurata dell'efficacia dei camici da laboratorio antimicrobici e la simulazione del destino di eventuali fuoriuscite microbiche accidentali che devono essere neutralizzate in breve tempo. Ulteriori studi sono raccomandati per studiare l'accumulo di agenti patogeni nel tempo sui camici da laboratorio antimicrobici rispetto ai normali camici protettivi.

Introduzione

Il camice bianco protettivo è un dispositivo di protezione individuale (DPI) obbligatorio nei laboratori di microbiologia e nelle strutture sanitarie e protegge dall'esposizione diretta a agenti patogeni, fuoriuscite e ustioni. Questi cappotti di cotone promuovono la crescita microbica a causa di molti fattori: il tessuto fornisce siti di attacco e aerazione, cotone e amido utilizzati nel processo di produzione insieme alle cellule epiteliali esfoliate dall'utente forniscono nutrienti e la vicinanza all'utente dà calore e umidità. L'accumulo di microbi sui tessuti può anche causare problemi di salute come allergie e infezioni nosocomiali, odori sgradevoli e deterioram....

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Protocollo

1. Preparazione di nanoparticelle

  1. Incapsulamento nano-erboristico
    1. Preparare 50 mL di acido acetico all'1% (v/v).
      ATTENZIONE: L'acido acetico glaciale è irritante, che può causare gravi ustioni cutanee e danni agli occhi. Indossa un camice da laboratorio a figura intera, guanti in nitrile e occhiali e lavora sotto una cappa aspirante.
    2. Preparare la soluzione di chitosano (1,2% p/v) sciogliendo 0,6 g di scaglie di chitosano (peso molecolare medio) in 50 ml di acido acetico all'1% (preparato sopra). Agitare per una notte (O/N) a temperatura ambiente (R/T) per ottenere un'emulsione omogenea.
    3. Aggiungere 0,5 g di Twe....

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Risultati

Screening iniziale delle NP sintetizzate
Seguendo la tecnica dell'emulsione olio-in-acqua in due fasi16, i composti bioattivi (carvacrolo e timolo) sono stati incapsulati con successo nel chitosano. Ciò è stato confermato dalla spettrofotometria UV-Vis per l'assorbimento di picco dei rispettivi composti bioattivi rispetto ai controlli, che erano le NP del chitosano senza composti bioattivi. Le NP costituite sono risultate omogenee e stabili per 12 mesi a 4 °C. Lo screening ini.......

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Discussione

L'efficacia antimicrobica dei biocidi è convenzionalmente testata mediante saggi quantitativi, come la concentrazione minima inibitoria (MIC) e la concentrazione battericida minima (MBC), in cui i batteri sono immersi in un liquido antimicrobico per 24 ore. Tuttavia, questi saggi non sono adatti per tessuti spalmati, dove manca l'interfaccia liquida e i biocidi sono diffusi lentamente lungo le fibre del tessuto. Pertanto, sono stati stabiliti molti test standard sui tessuti, come AATCC 147, ISO 20645, AATCC 100 e JIS L 1.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno conflitti di interesse.

Ringraziamenti

Questo studio è stato finanziato da "Applied Research, Innovation and Entrepreneurship Services" (ARIES), Centennial College, Canada.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Acido aceticoMillipore Sigma64-19-7
Antibiotico base agarBD DifcoDF0270-17-4Conosciuto anche come Antibiotic Medium 2
Antibiotic seed agarBD DifcoDF0263-17-3Conosciuto anche come Antibiotic Medium 1
Blood Agar (Nutrient Agar con il 5% di sangue di pecora)Donato da CFIA
Bromcresol Purple Lactose AgarDonato da CFIA
em>Candida albicansATCC The Global Bioresource CenterATTC 10231
CarvacrolMillipore Sigma282197 (CAS# 499-75-2)
Centrifuga  Allergra X-22R CentrifugaBeckman ColtroModello # X-22RRefrigerato. Attendere almeno 20 minuti o fino a quando la temperatura raggiunge il valore minimo impostato (es. 4 ° C) poiché la refrigerazione richiede tempo.
Chitosano a medio peso molecolare (CS)Millipore Sigma448877 (CAS # 9012-76-4)
Pressa a caldo a conchigliaIntivaIM1200
Escherichia coli (E. coli)ATCC The Global Bioresource CenterATTC 23725
IncubatoreThermo Scientific1205M34
Letheen BrodoBD DifcoDF0681-17-7Utilizzato per neutralizzare gli effetti antimicrobici. I prodotti di diversi produttori potrebbero richiedere l'aggiunta di polisorbato 80, che è già stato aggiunto nel prodotto Difco.
Acqua Milli QMillipore SigmaZR0Q16WWAcqua deionizzata
Mueller-HintonAgar BD DifcoDF0252-17-6
Tripolifosfato pentasodico (TPP)Millipore Sigma238503 (CAS# 7758-29-4)
Soluzione salina tamponata fosfahte (PBS)Thermo ScientificAM9624
Pseudomonas aeruginosaATCC Il Centro globale di biorisorseATTC 9027
Sabouraud Destrosio AgarBD DifcoDF0109-17-1
Incubatore a scuotimento / Agitatore termicoVWRModello # SHKA2000
Staphylococcus aureusATCC Il Centro globale di biorisorseATTC 6538
TimoloMillipore SigmaT0501 (CAS # 89-83-8)
Trypticase Soy AgarBD Difco236950
Trypticase Soy BrodoBD Difco215235
Tween 80Millipore SigmaSTS0204 (CAS # 9005-65-6)
UV-Vis SpectrophometerThermo ScientificGENESYS 30 (840-277000)
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Riferimenti

  1. Schmidt-Emrich, S., et al. Rapid assay to assess bacterial adhesion on textiles. Materials. 9 (4), 249(2016).
  2. Qaday, J., et al. Bacterial contamination of medical doctors and students white coats a....

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Ristampe e permessi

Tag

Nanoparticelle di chitosanoprotezione del camice da laboratorioriduzione dei patogenicomposti bioattivimetodo di striatura parallelariduzione logaritmica microbicafinissaggio tessile