Name: Preparazione di nanoparticelle di ossido di zinco e valutazione dei loro effetti antibatterici (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-09-27T13:05:00.000+00:00
Duration: 6 min 42 s
Description: Scopri la sintesi di nanoparticelle di ossido di zinco mediante precipitazione e la loro efficacia antibatterica contro ceppi resistenti come MRSA e Pseudomonas aeruginosa. Questo metodo semplice offre potenziale per applicazioni biomediche.

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I reagenti e le attrezzature utilizzate in questo studio sono elencati nella Tabella dei materiali.
1. Preparazione di nanoparticelle di ossido di zinco
<ol><li>Misurare 200 ml di alcol etilico assoluto e versarlo in un pallone di vetro a fondo rotondo.</li>
	<li>Posizionare il pallone a fondo tondo su un mantello riscaldante e continuare ad agitare a 25-40 °C.</li>
	<li>Misurare 500 mg di CTAB in un flaconcino da 50 ml e aggiungerlo all'alcol etilico nel pallone. Mescolare fino a quando il CTAB non si sarà completamente sciolto.</li>
	<li>Aggiungere 1,4 g di acetato di zinco nella soluzione e mescolare fino a quando non è completamente sciolto.</li>
	<li>Aumentare la temperatura della soluzione impostando la temperatura del mantello riscaldante a 70 °C.</li>
	<li>Aggiungere 25 mL di soluzione di NaOH 0,5 M alla miscela e lasciarla agire per 1 ora fino a quando la soluzione limpida diventa di colore bianco.</li>
	<li>Aliquotare la soluzione in provette coniche da 50 mL, centrifugare a 15000 × g per 15 minuti a temperatura ambiente, quindi eliminare il surnatante.</li>
	<li>Aggiungere 10 ml di acqua distillata in una delle provette coniche e risospendere le nanoparticelle sonicando la soluzione. Trasferire la soluzione sospesa in un altro tubo conico contenente il pellet di ZnO e ripetere l'operazione fino a quando tutte le soluzioni di ZnO sono raccolte in un unico tubo conico.</li>
	<li>Lavare le nanoparticelle attraverso la centrifugazione a 15000 × g per 15 minuti (temperatura ambiente), rimuovere il surnatante e risospendere in acqua distillata. Controllare il pH della soluzione surnatante utilizzando carta per il test del pH e ripetere fino a quando il pH della soluzione diventa neutro. NOTA: Quando il pH della soluzione surnatante diventa neutro (pH = 7), scartare la soluzione surnatante e non risospendere con acqua distillata.</li>
	<li>Asciugare sottovuoto il pallet del campione a 60 °C per 24 ore e ottenere la polvere di ZnO NP.</li>
</ol>2. Test antibatterici con MRSA e P. aeruginosa
<ol><li>Coltura batterica NOTA: I ceppi batterici clinici MDR sono stati ottenuti dal Chung-Ang University Hospital, Seoul, Corea del Sud.<ol><li>Estrarre dal congelatore i ceppi batterici MRSA e P. aeruginosa contenuti nel brodo di soia triptico (TSB).</li>
		<li>Dopo aver scongelato le soluzioni batteriche, strisciare la soluzione su una piastra di Agar di Soia Triptica (TSA) utilizzando un anello di inoculazione monouso. Posizionare le piastre di agar striate nell'incubatrice e incubare per 24 ore. NOTA: Una singola colonia prelevata dalla piastra TSA è stata aggiunta a 10 mL di terreno TSB in una provetta conica da 50 mL utilizzando un circuito di inoculazione batterica. I batteri sono stati coltivati per 24 ore. I batteri sono stati coltivati in condizioni di coltura aerobica a 37 °C.</li>
		<li>Per misurare la concentrazione della soluzione batterica, diluire la soluzione coltivata utilizzando una diluizione seriale di 10 volte a 10-6 utilizzando acqua distillata. Successivamente, posizionare 50 μl della soluzione diluita sulle piastre TSA e stendere la soluzione utilizzando uno spandiconcime a forma di L.</li>
		<li>Incubare le piastre nell'incubatore per 24 ore. NOTA: Le colonie sono state contate otticamente e la concentrazione della soluzione coltivata è stata calcolata moltiplicando i fattori di diluizione per il numero di colonie contate.</li>
	</ol></li>
	<li>Campionamento batterico<ol><li>Per testare un'ampia gamma di concentrazioni di ZnO, preparare una soluzione di NP di ZnO da 2 mg/mL utilizzando la soluzione salina tamponata con fosfato (DPBS) di Dulbecco ed eseguire una diluizione seriale di 2 volte per ottenere concentrazioni diverse. NOTA: Sono stati testati 1000 μg/mL, 500 μg/mL, 250 μg/mL, 125 μg/mL e 62,5 μg/mL.</li>
		<li>Aggiungere 100 μl per ciascuna delle concentrazioni testate di NP di ZnO in una piastra a 96 pozzetti. NOTA: Utilizzare il doppio (2x) della concentrazione finale desiderata di NP di ZnO, poiché ogni campione nel pozzetto verrà diluito con l'aggiunta di 100 μL di coltura batterica. Utilizzare una soluzione antibiotico-antimicotica (A/A) al 2% come controllo positivo e DPBS come controllo negativo. A/A è un complesso antibiotico di penicillina e streptomicina, efficace rispettivamente contro i batteri gram-positivi e gram-negativi.</li>
		<li>Diluire la coltura batterica a 1 × 106 CFU/mL utilizzando terreni TSB e aggiungere 100 μL a ciascun pozzetto contenente diverse concentrazioni di NNP di ZnO. NOTA: Le concentrazioni iniziali della soluzione di coltura di MRSA e P. aeruginosa erano 3 x 109 CFU/mL. La concentrazione di coltura batterica 1 x 106 CFU/mL è stata ottenuta mediante diluizione 1/20 e 1/150 della soluzione di coltura. Dopo la miscelazione con 100 μL di NP di ZnO, la concentrazione finale di batteri sarà di 5 × 105 CFU/mL.</li>
		<li>Collocare la piastra a 96 pozzetti in un incubatore a 37 °C e incubare per 24 ore.</li>
	</ol></li>
	<li>Diffusione batterica<ol><li>Pipettare 100 μl da ciascun pozzetto e preparare varie diluizioni seriali da 10 volte fino a 10-6. NOTA: Aggiungere 100 μL di NP di ZnO contenenti soluzione batterica in 900 μL di acqua distillata sterilizzata e ripetere 6 volte.</li>
		<li>Pipettare 50 μl da quattro soluzioni diluite e aggiungerlo alle piastre dei terreni TSA. Utilizzare un divaricatore cellulare a forma di L per stendere la sospensione batterica sulla piastra di agar. NOTA: Utilizzare le diluizioni 100, 10-2, 10-4 e 10-6 . Condurre tutti gli esperimenti in triplice copia. Distribuire fino a quando tutta la soluzione batterica non è assorbita sulla piastra di agar.</li>
		<li>Posizionare le piastre di agar in un'incubatrice a 37 °C e incubare per 24 ore.</li>
	</ol></li>
	<li>Conteggio delle CFU batteriche<ol><li>Selezionare un fattore di diluizione che sia conteggiabile per ogni gruppo. Segnare tutte le colonie nella piastra di diluizione numerabile e ricalcolare in modo che la concentrazione diventi # di CFU/mL. NOTA: Il fattore di diluizione numerabile indica piastre che hanno 20-100 CFU su una singola piastra. Risultati della concentrazione inizialmente contati # di CFU/50 μL. Utilizzando la piastra di diffusione con la soluzione batterica non diluita, determinare la potenziale concentrazione battericida minima.</li>
		<li>Utilizzare i dati ottenuti per rappresentare la percentuale di batteri vivi rispetto a quelli nel controllo negativo. NOTA: Percentuale di batteri vivi (%) =<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/66725/66725eq01.jpg" style="margin: auto;"></li>
	</ol></li>
</ol>

<meta charset="utf8"></head><body> Sintesi di nanoparticelle di ossido di zinco e analisi dei suoi effetti antibatterici

<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>
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<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 etilico, assoluto</td><td>DAEJUNG</td><td>4023-2304</td><td></td></tr><tr><td>Lettore di micropiastre&nbsp;</td><td>BioTeck</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Idrossido di Sodio</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 211825</td><td></td><td></td></tr><tr><td>XRD</td><td>NEW D8-Advance</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Acetato di zinco</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>383317</td><td></td></tr></tbody></table>

preparazione di nanoparticelle di ossido di zinco e valutazione dei loro effetti antibatterici

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

Il successo della sintesi delle NP di ZnO è stato confermato utilizzando la microscopia elettronica a trasmissione (TEM), come mostrato nella Figura 1A. È stato osservato che le NP di ZnO ottenute sono di forma rotonda, con una dimensione media delle particelle di 35,35 nm e una deviazione standard di 6,81 nm. La precipitazione di queste nanoparticelle è stata osservata attraverso una reazione a doppio spostamento aggiungendo una soluzione di NaOH all'acetato di zinco, dove gli ioni Zn2+ sono stati sottoposti a idrolisi.
Utilizzando la diffusione dinamica della luce (DLS), la dimensione media e il potenziale zeta delle nanoparticelle sintetizzate sono stati determinati rispettivamente a 130,4 nm e 28,92 mV, come mostrato nella Figura 1B. La discrepanza nella dimensione delle NP di ZnO misurate utilizzando DLS rispetto a quella ottenuta dall'immagine TEM è stata attribuita all'aggregazione di nanoparticelle nude. Il potenziale zeta positivo ha confermato indirettamente l'acquisizione di NP di ZnO, che possono interagire elettrostaticamente con le superfici cellulari batteriche, causando potenzialmente danni fisici. L'entità del potenziale zeta indica la stabilità potenziale di un sistema colloidale. Quando tutte le particelle in una sospensione hanno grandi potenziali zeta positivi o negativi, c'è la tendenza a respingersi l'un l'altra, impedendo l'aggregazione. Le particelle con potenziali zeta superiori a +30 mV o inferiori a -30 mV sono generalmente considerate stabili. Le NP di ZnO sintetizzate hanno mostrato un potenziale zeta di +28,92 mV, indicando una relativa stabilità in acqua20.
Gli spettri di assorbimento delle NP di ZnO sono stati esaminati utilizzando un lettore di micropiastre, rivelando un picco di assorbimento specifico per ZnO a 360 nm (Figura 1C). Il precursore dell'acetato di zinco non ha un picco unico, mentre le NP di ZnO sono note per avere un picco unico a 360-370 nm. La sintesi è stata confermata dalla presenza del picco unico di 360 nm nelle NP di ZnOsintetizzate 21. Queste specifiche caratteristiche di assorbimento UV hanno confermato la sintesi diretta di NP di ZnO. Inoltre, l'analisi della diffrazione a raggi X (XRD) (Figura 1D) ha rivelato picchi cristallini distinti che sono caratteristici dello ZnO. Rispetto alla struttura rappresentativa della wurtzite delle NP di ZnO (JCPDS n. 36-1415), è stato osservato che tutti i piani (1, 0, 0), (0, 0, 2), (1, 0, 1), (1, 0, 2), (1, 1, 0), (1, 0, 3), (2, 0, 0), (1, 1, 2) e (2, 0, 1) e (2, 0, 1) erano allineati22.
L'efficacia antimicrobica delle NP di ZnO sintetizzate è stata valutata utilizzando un test di diluizione con microbrodo contro campioni clinici di P. aeruginosa e MRSA ottenuti dall'ospedale universitario Chung-Ang di Seoul, in Corea del Sud. Sono state acquisite immagini di colture batteriche per l'analisi. Per valutare visivamente l'efficacia antimicrobica delle nanoparticelle utilizzando lo stesso fattore di diluizione, sono state utilizzate piastre di diffusione con soluzione batterica non diluita (Figura 2A, B). Sono state impiegate piastre di diffusione con la soluzione originale per determinare la potenziale concentrazione minima battericida. Poiché le colonie batteriche sono state osservate anche alla massima concentrazione per entrambi i ceppi, non è stato raggiunto un effetto battericida completo. Le concentrazioni batteriche in ciascun gruppo sono state calcolate utilizzando fattori di diluizione numerabili. Confrontando i tassi di sopravvivenza di ciascun gruppo di trattamento con il gruppo di controllo negativo, gli effetti antimicrobici delle NP di ZnO erano evidenti sia nei ceppi di P. aeruginosa che in quelli di MRSA. Considerando l'intervallo di citotossicità studiato delle NP di ZnO, sono state testate diverse concentrazioni di ZnO, a partire dalla più alta concentrazione nota per indurre tossicità, che è di 1000 μg/mL, fino all'intervallo non tossico di 62,5 μg/mL, attraverso la diluizione seriale23,24. Nel caso di P. aeruginosa, l'attività antimicrobica delle NP di ZnO è risultata aumentata in modo concentrazione-dipendente (Figura 2A). Tuttavia, non è stata evidente una diminuzione visibile del numero di colonie batteriche di P. aeruginosa rispetto alla coltura batterica iniziale non diluita (100).
Al contrario, le NP di ZnO hanno mostrato un'elevata attività antimicrobica contro il batterio gram-positivo MRSA, con una notevole diminuzione delle unità formanti colonie batteriche (CFU), come confermato dal confronto delle immagini delle colture batteriche diluite con quelle della coltura batterica iniziale non diluita (100). Questo risultato ha confermato che le NP di ZnO sintetizzate hanno mostrato attività antimicrobica contro entrambi i ceppi batterici, mostrando in particolare una maggiore efficacia contro ilceppo MRSA.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66725/66725fig01.jpg"> Figura 1: Caratterizzazione di nanoparticelle di ossido di zinco. (A) Immagini al microscopio elettronico a trasmissione di NP di ZnO sotto diversi ingrandimenti. (B) Distribuzione delle dimensioni (a sinistra) e del potenziale zeta (a destra) mediante analisi DLS. (C) Spettro di assorbanza delle NP di ZnO utilizzando un lettore di micropiastre. (D) Analisi XRD di NP di ZnO e dei loro picchi cristallini. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66725/66725fig01large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66725/66725fig02.jpg"> Figura 2: Proprietà antibatteriche delle NP di ZnO testate su ceppi batterici 5 x 105 CFU/mL. (A) Test antibatterico contro il ceppo di P. aeruginosa . (B) Test antibatterico contro il ceppo MRSA . N = controllo negativo (DPBS), P = controllo positivo (A/A). Gli asterischi indicano la differenza statisticamente significativa rispetto ai controlli, ****p ≤ 0,0001. Dati presentati come media ± SD di tre esperimenti indipendenti eseguiti in triplicati. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66725/66725fig02large.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.</a>

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