Name: 에 보이는 빛과 젠타 마이신의 상승 효과 Pseudomona 녹농균 미생물 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-07-02T12:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 57 s
Description: 배우세요 Pseudomonas aeruginosa에서 가시광선과 젠타마이신의 상승 효과를 검증하는 방법을. 이 기법은 항생제 내성 균주에 대한 새로운 치료 전략을 제시하며, 24시간 동안 8-log 감소 효과를 보였습니다.

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1. 세균성 문화 <ol><li> 그람 음성 P. 녹농균이라는 박테리아 스트레인 PAO1은 18 시간 동안 37 ° C에서 루리아 국물 (LB)에서 성장 하였다. </li><li> 세포의 배양 후 5 분 7,500 RPM (분당 회전)에서 원심 분리하고 상층 액을 제거 하였다. </li><li> 박테리아는 10 %의 LB에 재현 탁과 문화가 정지 위상을 다시 입력 할 수 있도록 또 다른 2 시간 동안 다시 성장했다. </li><li> 세균 현탁액은 다음 두 그룹으로 분할되었다 : 첫 번째 그룹 (2 관)에서 어떤 항생제는 두 번째 그룹에 우리는 젠타 마이신 항생제 (50 ㎍ / ㎖)을 첨가 첨가되지 않았습니다. </li></ol> 2. 콜로니 형성 단위의 결정 (CFU) <ol><li> 세포 생존을 결정하기 위해 20 μL 샘플은 24 시간의 시간 프레임 내에마다 약 2 시간의 실험에서 촬영했다. 샘플의 시리얼 희석 만든 도금 LB 한천 플레이트에 37 ° C.에서 하룻밤 배양 하였다 </li><li> 각 치료, 플랫폼 당 CFUs전자가 결정되었고, 비교 기간 및 다양한 치료 사이에 만들어졌다. 식에 설명 된대로 CFU에서 로그 감소를 계산 하였다. (1) 로그인 감소 = LOGU-LogC [CFU / ㎖] 여기서 U는 각 시점에서 단위 값을 형성 식민지, CFU는 집락 형성 단위입니다 반면에 CFU / ㎖ 동등의 단위 : CFU / ㎖ = (식민지 X 희석 인자의 수) / (볼륨 접종) 그리고 C는 시작 시간에 컨트롤 샘플에서 발견 CFU입니다. U는 측정 순간에 요소를 형성 식민지를 지정합니다. </li><li> 그들의 각 하나의 박테리아의 농도는 10의 비율로 감소하는 동안 희석 요인 희석의 수입니다. 접종 볼륨은 항상 200 마이크로 리터이고 그것이 우리의 테스트 튜브의 크기와 관련이있다. </li></ol> 따라서보기의 농도 포인트를 요약, 젠타 마이신 항생제는 50 ㎍ / ㎖의 농도로했다. 이 끝날 때까지, 박테리아에 대하여과정은 우리가 전체 8 희석을했다. 각 희석 10 배이었고, 그것은 200 μL 튜브에 이루어졌다. 시작점은 200 μL 튜브에 첨가 시료 20 μL이었다 (따라서 초기 농도는 20/200C 0이었다 C가 0 = 0.1C0 시료 20 μL의 초기 농도 임)와 최종 농도는 8로 감소되었다 8 희석에 의한 크기의 순서. 3. 조명 <ol><li> CW 다코타 : YAG 레이저 (532 nm의 200 mW의 평균 광 전력의 파장) 광학 75 % / 50 % 빔 스플리터를 사용하여 두 개의 광 경로로 분할되었다. 빔 직경 10 mm로 하였다. 노출 시간은 24 시간이었다. </li><li> Q-스위치 펄스 노스 다코타 : YAG 레이저 (532 nm의 파장, 300 mW의 2.5 MW의 광 피크 전력의 평균 전력)는 광학 75 % / 50 % 빔 스플리터를 사용하여 두 개의 경로로 분할되었다. 스폿 직경은 6mm이다. Q-스위치 레이저의 펄스 폭은 6 NSEC이고 반복 속도는 15Hz의했다.평균 전력 밀도는 106 mW의 / cm 2이고 최대 전력 밀도는 8.83 kW 급 / mm 2이다. 노출 시간은 24 시간이었다. </li></ol> 세균 현탁액은 조사 기간 동안 교반은 박테리아의 성장 (모든 튜브 루리아 국물 매체는 박테리아가 성장할 수 있도록 있었다)에 적합한 배양 조건에서 보관 된 것을 참고.

<ol><li>Feuerstein, O., Persman, N., Weiss, E. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phototoxic+Effect+of+Visible+Light+on+Porphyromonas+gingivalis+and+Fusobacterium+nucleatum%3A+An+In+Vitro+Study%5BTitle%5D)+AND+%22Photochemistry+and+Photobiology%22%5BJournal%5D)">Phototoxic Effect of Visible Light on Porphyromonas gingivalis and Fusobacterium nucleatum: An In Vitro Study.</a> Photochemistry and Photobiology. 80, 412-415 (2004).</li>
<li>Enwemeka, C. S., Williams, D., Enwemeka, S. K., Hollosi, S., Yens, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Blue+470-nm+light+kills+methicillin-resistant+Staphylococcus+aureus+%28MRSA%29+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22Photomed.+Laser+Surg%22%5BJournal%5D)">Blue 470-nm light kills methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) in vitro.</a> Photomed. Laser Surg. 27, 221-226 (2009).</li>
<li>Guffey, J. S., Wilborn, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+bactericidal+effects+of+405-nm+and+470-nm%5BTitle%5D)+AND+%22Photomed.+Laser+Surg%22%5BJournal%5D)">In vitro bactericidal effects of 405-nm and 470-nm.</a> Photomed. Laser Surg. 24, 684-688 (2006).</li>
<li>Lipovsky, A., Nitzan, Y., Friedman, H., Lubart, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sensitivity+of+Staphylococcus+aureus+strains+to+broadband+visible+light%5BTitle%5D)+AND+%22Photochem.+Photobiol%22%5BJournal%5D)">Sensitivity of Staphylococcus aureus strains to broadband visible light.</a> Photochem. Photobiol. 85, 255-260 (2008).</li>
<li>Lipovsky, A., Nitzan, Y., Lubart, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+possible+Mechanism+for+visible+light+induced+wound+healing%5BTitle%5D)+AND+%22Lasers+in+Surgery+and+Medicine%22%5BJournal%5D)">A possible Mechanism for visible light induced wound healing.</a> Lasers in Surgery and Medicine. 40, 509-514 (2008).</li>
<li>Lipovsky, A., Nitzan, Y., Gedanken, A., Lubart, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visible+light-induced+killing+of+bacteria+as+a+function+of+wavelength%3A+Implication+for+wound+healing%5BTitle%5D)+AND+%22Lasers+in+Surgery+and+Medicine%22%5BJournal%5D)">Visible light-induced killing of bacteria as a function of wavelength: Implication for wound healing.</a> Lasers in Surgery and Medicine. 42, 467-472 (2010).</li>
<li>Feuerstein, O., Ginsburg, I., Dayan, E., Veler, D., Weiss, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanism+of+Visible+Light+Phototoxicity+on+Porphyromonas+gingiwalis+and+Fusobacferium+nucleaturn%5BTitle%5D)+AND+%22Photochemistry+and+Photobiology%22%5BJournal%5D)">Mechanism of Visible Light Phototoxicity on Porphyromonas gingiwalis and Fusobacferium nucleaturn.</a> Photochemistry and Photobiology. 81, 1186-1189 (2005).</li>
<li>Nussbaum, E. L., Lilge, L., Mazzulli, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+630-%2C+660-%2C+810-%2C+and+905-nm+laser+irradiation+delivering+radiant+exposure+of+1-50+J%2Fcm2+on+three+species+of+bacteria+in+vitro%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Clin.+Laser+Med.+Surg%22%5BJournal%5D)">Effects of 630-, 660-, 810-, and 905-nm laser irradiation delivering radiant exposure of 1-50 J/cm2 on three species of bacteria in vitro.</a> J. Clin. Laser Med. Surg. 20, 325-333 (2002).</li>
<li>Dadras, S., Mohajerani, E., Eftekhar, F., Hosseini, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Different+Photoresponses+of+Staphylococcus+aureus+and+Pseudomonas+aeruginosa+to+514%2C+532%2C+and+633+nm+Low+Level+Lasers+In+Vitro%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Different Photoresponses of Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa to 514, 532, and 633 nm Low Level Lasers In Vitro.</a> Current Microbiology. 53, 282-286 (2006).</li>
<li>Stover, C. K., Pham, X. Q., Erwin, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Complete+genome+sequence+of+Pseudomonas+aeruginosa+PAO1%2C+an+opportunistic+pathogen%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Complete genome sequence of Pseudomonas aeruginosa PAO1, an opportunistic pathogen.</a> Nature. 406, 952-964 (2000).</li>
<li>Hamblin, M. R., Demidova, T. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanisms+of+low+level+light+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+SPIE%22%5BJournal%5D)">Mechanisms of low level light therapy.</a> Proc. SPIE. 6140, 1-12 (2006).</li>
<li>Krespi, Y. P., Stoodley, P., Hall-Stoodley, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Laser+disruption+of+biofilm%5BTitle%5D)+AND+%22Laryngoscope%22%5BJournal%5D)">Laser disruption of biofilm.</a> Laryngoscope. 118, 1168-1173 (2008).</li>
<li>Reznick, Y., Banin, E., Lipovsky, A., Lubart, R., Zalevsky, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+laser+light+enhancement+of+susceptibility+of+bacteria+to+gentamycin+antibiotic%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Commun%22%5BJournal%5D)">Direct laser light enhancement of susceptibility of bacteria to gentamycin antibiotic.</a> Opt. Commun. 284, 5501-5507 (2011).</li>
</ol>

관심 없음 충돌 선언하지 않습니다.

광선 치료 여러 질환에 대한 유망한 접근 방식으로 부상하고 최근 몇 년 동안 첨단 전문 분야의 연구 분야이다. 이러한 맥락에서 가시 범위에서 빛의 사용은 광범위하게 연구되어왔다. 예를 들어, 감염된 상처 소독을 위해 강렬한 가시 광선에 노출하여보다 효과적으로 치유 할 수 있다는 것을 것을을 발견했습니다. 이 방법에 대한 작용 기전은 세균에게 11를 죽일 빛 유도 산소 라디칼의 유도 (ROS)를 통해이 입증되었다. 6 이전 연구는 빨간색과 가까운 적외선 빛에 의해 유도 된보다 푸른 빛으로 조명 박테리아 ROS 훨씬 높은 금액을 증명하고있다. 문학에있는 대부분의 증거가 푸른 빛의 살균 효과에 집중하는 이유는 설명합니다. 내성 박테리아를 싸우는 레이저 빛의 사용에 대한 또 다른 최근의 예 Kresp에 의해 증명되었다나는 등. 12. 그 연구 레이저에서 발생...

<table><tbody><tr><td>Lauria 배지</td><td>Difco</td><td>241420</td><td></td></tr><tr><td>Gentamycin</td><td>Sigma</td><td>G1914</td><td></td></tr><tr><td>Bacto Agar</td><td>Difco</td><td>231710</td><td></td></tr></tbody></table>

에 보이는 빛과 젠타 마이신의 상승 효과<em&gt; pseudomona 녹농균</em&gt; 미생물

The Synergistic Effect of Visible Light and Gentamycin on Pseudomona aeruginosa Microorganisms

최근 가시 광선, 그들 중 대부분은 다양한 병원균에게 1-5 살해에 대한 책임 스펙트럼의 파란색 부분 (400 NM-500 nm의) 주장의 살균 효과에 대한 몇 가지 출판물이 있었다. 푸른 빛의 광독성 효과는 빛에 의한 활성 산소 종 (reactive oxygen species, ROS) 주로 파란색 영역 4,6,7 빛을 흡수 내생 세균 감광제에 의해 형성의 결과로 제안했다. 빨간색과 가까운 적외선 8뿐만 아니라 녹색 빛 9 살 생물 효과의보고도 있습니다. 본 연구에서는, 우리는 우리가 녹농균에 높은 전원 녹색 (532 ㎚의 파장) 연속 (CW) 및 펄스 Q-스위치 (QS) 빛의 효과를 특성화 할 수있는 방법을 개발했다. 이 방법을 사용하여 우리는 또한 박테리아 생존에 항생제 치료 (젠타 마이신)와 함께 녹색 빛의 효과를 연구 하였다. P. 녹농균은 교류입니다ommon noscomial 기회 병원균은 각종 질병을 일으키는 원인. 변형은 여러 항생제에 매우 저항하고 많은 예측 AcrB / 멕시코 형 RND 유출 시스템에게 10 약제를 포함합니다. 무료 생활 고정상 그람 음성 세균 (P. aeruginosa의 긴장 PAO1), 루리아 국물 (LB)로하고 항생제 마이신의 첨가없이 Q-스위치 및 / 또는 CW 레이저에 노출 된 배지에서 자란 활용하는 방법. 세포 생존은 서로 다른 시간 지점에서 측정 하였다. 얻어진 결과는 혼자 레이저 치료는 P.의 가능한 개수가 0.5 로그 감소 결과 치료 제어 및 혼자 젠타 마이신 치료에 비해 세포 생존 능력을 감소하지 않은 것으로 나타났다 녹농균. 통합 레이저와 젠타 마이신 치료는, 그러나, P.의 시너지 효과와 생존 결과 녹농균은 8 로그의 감소했다. 제안 된 방법은 상기 구현도 할 수 있습니다동시에 빛의 영역을 조명하면서 감염된 기관에 항생제 용액을 주입 할 수있는 장치 같은 카테터의 개발을 통해 mented.

레이저 기반의 설정은 개략적으로 그림 1에 제시되어있다. 첫 번째 실험 조건은 CW 다코타를 활용 : 200 mW의 평균 광 전력 : YAG 레이저는 532 ㎚의 파장 (YAG 다코타의 두 번째 고조파)을 갖는. 이 빔은 각 분할 빔 전력은 100mW 있다고 광 75 % / 50 % 빔 스플리터를 사용하여 두 개의 광 경로로 분할되었다. 빔 직경은 10mm 정도였습니다 따라서 전력 밀도는 약 100 mW의 / cm 2이었다. 노출 시간은 24 시간이었다. 조명 전원이 상대적으로 높은 있지만 그것은 샘플의 가열을 일으킬 정도로 높지 않다. Q-스위치 펄스 노스 다코타을 활용 번째 실험 조건 : YAG 레이저는 532 nm의 (고조파 초)와 6 ㎜의 스폿 직경의 파장을 갖는. 평균 전력은 300 mW의 2.5 MW의 광 피크 전력이었다. Q-스위치 레이저의 펄스 폭은 6 NSEC이고 반복 속도는 15Hz의했다. 이 빔은 광학을 사...

우리는 연속 또는 펄스 가시 레이저 기반의 치료를 포함하는 개발 생물 의학 장치가 항생제 치료 (젠타 마이신)의 생존의 감소로 이어지는 통계적으로 유의 한 상승 효과의 결과와 결합되는 것을 보여<em&gt; P. 녹농균</em&gt; PAO1는 8로 로그 혼자 항생제 치료에 비해 있어요.

에 보이는 빛과 젠타 마이신의 상승 효과<em&gt; Pseudomona 녹농균</em&gt; 미생물

최근 가시광선의 살균 효과에 관한 여러 논문이 발표되었으며, 그중 대부분은 스펙트럼의 청색 영역(400 nm-500...

다음 절차의 전반적인 목표는 용액 상태의 Pseudomona aerogen에 대해 가시광선이 젠타마이신(gentamicin)의 효능을 증진시키는지를 실험적으로 검증하는 것입니다. 이는 먼저 실험용 박테리아 배양물을 성장시킨 후, 두 번째 단계에서 항생제 처리 여부에 따라 박테리아에 빛을 조사함으로써 수행됩니다.마지막으로, 24시간 동안 배양액에서 샘플을 수집한 후, 각 시간대별 세포 배양물 내의 콜로니 형성 단위(colony forming units)를 정량화합니다. 최종적으로, 조명이 항생제 처리에 의한 박테리아 제거 감수성에 미치는 영향을 평가할 수 있습니다. 조명이 항생제 치료의 효과를 높여주므로, 이 기술의 응용 범위는 감염의 in vivo 치료까지 확장될 수 있습니다.시연은 저희 실험실의 석사 과정생인 Anna Resnick이 진행하겠습니다. 먼저 적절한 성장 배지에서 대상 박테리아 배양액을 성장시키는 것으로 시작합니다. 여기서는 그람 음성 P aerogen 균주인 PAO one을 Luria broth에서 37 °C로 13시간 동안 배양하고 있습니다.다음으로, 상온에서 약 3,145 Gs로 5분 동안 세포를 원심분리합니다. 그 후 상층액을 제거하고 10% Lauria broth에 박테리아를 재현탁하며, 배양이 정지기(stationary phase)에 다시 진입할 수 있도록 37 °C의 Lauria broth에서 2시간 더 세포를 배양합니다. 그런 다음 박테리아 현탁액을 두 그룹으로 나누고, 그중 한 그룹에 Gentamycin을 첨가합니다.이제 각 배양액을 마그네틱 스터러 위에 놓고 작동시킵니다. 그다음, 연속파 nd:YAG 레이저 또는 Q-스위칭 펄스 nd:YAG 레이저를 두 개의 광경로로 나누어 조명이 시작될 때 배양액을 조사할 수 있도록 합니다. 대조군과 항생제 처리군에서 약 2시간마다 20 µL의 샘플을 24시간 동안 채취하기 시작합니다.다음 날, 획득한 시료를 단계별로 희석합니다. 예를 들어, 본 실험에서는 박테리아를 200 µL의 접종 부피로 10배씩 총 8회 희석하였습니다. 그런 다음, 희석액을 Luria broth agar 플레이트에 도말하고 37 °C에서 하룻밤 동안 배양한 후 다음 날 아침에 확인합니다.각 처리군에 대해 플레이트당 colony forming unit 또는 CFU 수를 결정한 다음, 여기에 설명된 대로 CFU의 log 감소량을 계산하십시오. 여기서 y는 측정 시점의 정확한

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Research

연구

JoVE Journal

Immunology and Infection

면역학 및 감염학

다제내성(MDR) 박테리아 균주에 의한 감염은 공중 보건에 대한 심각한 위협으로 부상하여 대체 치료제의 개발을 필요로 하고 있습니다. 생물발광 영상을 사용하여 마우스 화상에서 MDR Acinetobacter baumannii 감염에 대한 항균 블루라이트(aBL) 요법의 효과를 평가하기 위한 프로토콜을 제시합니다.

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로즈 벵골 매개 광역학 요법을 통한 칸디다 글라브레이트의 쁘띠 콜로니 유도

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낭포성 섬유증에서 항균제를 테스트하기 위한 다미생물 집락 생물막 모델 개발

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박테리아 광역학 불활성화에서 광활성 분자를 평가하기 위한 LED 기반 체외 스크리닝

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콜라겐 기반 합성 피부 모델을 이용한 상처 병원체를 억제하는 청색광 LED 장치 연구

이 프로토콜은 박테리아 활성 모델링과 조합적 상호작용 분석법을 사용하여 식물화학물질이 전통적 살균제의 살균 효과를 어떻게 증진할 수 있는지 체계적으로 평가하는 틀을 제공하며, 이는 미생물 방제를 개선하고 전체 살균제 사용을 줄이는 시너지 혼합물을 식별하는 것을 목표로 합니다.

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공동 문화 모델 녹농균 Biofilms는 라이브 인간 에어웨이 세포에 들어라

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