Name: 박테리아에서 구리 나노 입자 유도 프로그래밍 된 세포 사멸 연구 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-05-16T13:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 22 s
Description: 학습하세요 구리 나노입자를 이용한 세균 살해 메커니즘과 활성산소 생성 및 세포 사멸 경로 분석 방법을. 이 연구는 새로운 항균 전략 개발에 중요한 통찰을 제공합니다.

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<ol><li>Anees Ahmad, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bactericidal+activity+of+silver+nanoparticles%3A+A+mechanistic+review%5BTitle%5D)+AND+%22Mater+Sci+Energy+Technol%22%5BJournal%5D)">Bactericidal activity of silver nanoparticles: A mechanistic review.</a> Mater Sci Energy Technol. 3, 756-769 (2020).</li>
<li>Zhang, Y., Shareena Dasari, T. P., Deng, H., Yu, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antimicrobial+activity+of+gold+nanoparticles+and+ionic+gold%5BTitle%5D)+AND+%22J+Environ+Sci+Health+C+Environ+Carcinog+Ecotoxicol+Rev%22%5BJournal%5D)">Antimicrobial activity of gold nanoparticles and ionic gold.</a> J Environ Sci Health C Environ Carcinog Ecotoxicol Rev. 33 (3), 286-327 (2015).</li>
<li>Solioz, M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSolioz%2C+M+%22Copper+and+Bacteria%3A+Evolution%2C+Homeostasis+and+ToxicitySpringerBriefs+in+Molecular+Science%22">Copper and Bacteria: Evolution, Homeostasis and ToxicitySpringerBriefs in Molecular Science</a>. Ch 2, Springer Cham. 11-19 (2018).</li>
<li>Ma, X., Zhou, S., Xu, X., Du, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Copper-containing+nanoparticles%3A+Mechanism+of+antimicrobial+effect+and+application+in+dentistry-a+narrative+review%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Surg%22%5BJournal%5D)">Copper-containing nanoparticles: Mechanism of antimicrobial effect and application in dentistry-a narrative review.</a> Front Surg. 9, 905892(2022).</li>
<li>Draviana, H. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Size+and+charge+effects+of+metal+nanoclusters+on+antibacterial+mechanisms%5BTitle%5D)+AND+%22J+Nanobiotechnology%22%5BJournal%5D)">Size and charge effects of metal nanoclusters on antibacterial mechanisms.</a> J Nanobiotechnology. 21 (1), 428(2023).</li>
<li>Hasanuzzaman, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Regulation+of+ROS+metabolism+in+plants+under+environmental+stress%3A+A+review+of+recent+experimental+evidence%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Mol+Sci%22%5BJournal%5D)">Regulation of ROS metabolism in plants under environmental stress: A review of recent experimental evidence.</a> Int J Mol Sci. 21 (22), ijms21228695(2020).</li>
<li>Lai, M. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+size+and+concentration+of+copper+nanoparticles+on+the+antimicrobial+activity+in+Escherichia+coli+through+multiple+mechanisms%5BTitle%5D)+AND+%22Nanomaterials+%28Basel%29%22%5BJournal%5D)">Effect of size and concentration of copper nanoparticles on the antimicrobial activity in Escherichia coli through multiple mechanisms.</a> Nanomaterials (Basel). 12 (21), 12213715(2022).</li>
<li>Sai, D. L., Lee, J., Nguyen, D. L., Kim, Y. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tailoring+photosensitive+ROS+for+advanced+photodynamic+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Mol+Med%22%5BJournal%5D)">Tailoring photosensitive ROS for advanced photodynamic therapy.</a> Exp Mol Med. 53 (4), 495-504 (2021).</li>
<li>Peeters, S. H., de Jonge, M. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((For+the+greater+good%3A+Programmed+cell+death+in+bacterial+communities%5BTitle%5D)+AND+%22Microbiol+Res%22%5BJournal%5D)">For the greater good: Programmed cell death in bacterial communities.</a> Microbiol Res. 207, 161-169 (2018).</li>
<li>Allocati, N., Masulli, M., Di Ilio, C., De Laurenzi, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Die+for+the+community%3A+An+overview+of+programmed+cell+death+in+bacteria%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Death+Dis%22%5BJournal%5D)">Die for the community: An overview of programmed cell death in bacteria.</a> Cell Death Dis. 6 (1), e1609(2015).</li>
<li>Kolodkin-Gal, I., Sat, B., Keshet, A., Engelberg-Kulka, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+communication+factor+EDF+and+the+toxin-antitoxin+module+mazEF+determine+the+mode+of+action+of+antibiotics%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Biol%22%5BJournal%5D)">The communication factor EDF and the toxin-antitoxin module mazEF determine the mode of action of antibiotics.</a> PLoS Biol. 6 (12), e319(2008).</li>
<li>Lai, M. J., Huang, Y. W., Wijaya, J., Liu, B. R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLai%2C+MJ+%22Copper+Overview%22">Copper Overview</a>. Fernández, G. D. Ch 4, IntechOpen. (2024).</li>
<li>Macomber, L., Imlay, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+iron-sulfur+clusters+of+dehydratases+are+primary+intracellular+targets+of+copper+toxicity%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">The iron-sulfur clusters of dehydratases are primary intracellular targets of copper toxicity.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 106 (20), 8344-8349 (2009).</li>
<li>Ramos-Zúñiga, J., Bruna, N., Pérez-Donoso, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Toxicity+mechanisms+of+copper+nanoparticles+and+copper+surfaces+on+bacterial+cells+and+viruses%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Mol+Sci%22%5BJournal%5D)">Toxicity mechanisms of copper nanoparticles and copper surfaces on bacterial cells and viruses.</a> Int J Mol Sci. 24 (13), ijms241310503(2023).</li>
<li>Ihara, M., Shichijo, K., Takeshita, S., Kudo, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Wortmannin%2C+a+specific+inhibitor+of+phosphatidylinositol-3-kinase%2C+induces+accumulation+of+DNA+double-strand+breaks%5BTitle%5D)+AND+%22J+Radiat+Res%22%5BJournal%5D)">Wortmannin, a specific inhibitor of phosphatidylinositol-3-kinase, induces accumulation of DNA double-strand breaks.</a> J Radiat Res. 61 (2), 171-176 (2020).</li>
<li>Yang, Y. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Application+and+interpretation+of+current+autophagy+inhibitors+and+activators%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Pharmacol+Sin%22%5BJournal%5D)">Application and interpretation of current autophagy inhibitors and activators.</a> Acta Pharmacol Sin. 34 (5), 625-635 (2013).</li>
<li>Li, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+caspase+inhibitor+Z-VAD-FMK+alleviates+endotoxic+shock+via+inducing+macrophages+necroptosis+and+promoting+MDSCs-mediated+inhibition+of+macrophages+activation%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Immunol%22%5BJournal%5D)">The caspase inhibitor Z-VAD-FMK alleviates endotoxic shock via inducing macrophages necroptosis and promoting MDSCs-mediated inhibition of macrophages activation.</a> Front Immunol. 10, 1824(2019).</li>
<li>Solioz, M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSolioz%2C+M+%22Copper+and+Bacteria%3A+Evolution%2C+Homeostasis+and+ToxicitySpringerBriefs+in+Molecular+Science%22">Copper and Bacteria: Evolution, Homeostasis and ToxicitySpringerBriefs in Molecular Science</a>. Chapter 3, Springer. Cham. 21-48 (2018).</li>
<li>Greene, N. P., Koronakis, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bacterial+metal+resistance%3A+Coping+with+copper+without+cooperativity%5BTitle%5D)+AND+%22mBio%22%5BJournal%5D)">Bacterial metal resistance: Coping with copper without cooperativity.</a> mBio. 12 (3), e0065321(2021).</li>
<li>Butsyk, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Copper+nanoparticle+loaded+electrospun+patches+for+infected+wound+treatment%3A+from+development+to+in-vivo+application%5BTitle%5D)+AND+%22Polymers+%28Basel%29%22%5BJournal%5D)">Copper nanoparticle loaded electrospun patches for infected wound treatment: from development to in-vivo application.</a> Polymers (Basel). 16 (19), polym16192733(2024).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>Acinetobacter baumannii Bouvet 및 Grimont 균주&nbsp;</td><td>American Type Culture Collection (ATCC), Manassas, VA, USA</td><td>17978</td><td>CuNP 독성 실험을 위한 박테리아</td></tr><tr><td>Bio-Rad iMark 마이크로플레이트 리더</td><td>Bio-Rad Laboratories, Hercules, CA, USA</td><td>168-1130</td><td>박테리아 생존율 분석에서 흡광도를 측정하는 데 사용됩니다.</td></tr><tr><td>세포 투과성 2',7'-디클로로디하이드로플루오레세인 디아세테이트&NBSP; (H2DCFDA)</td><td>Sigma-Aldrich, Saint Louis, MO, USA</td><td>D6883</td><td>처리된 박테리아 세포에서 활성 산소종(ROS)을 검출하는 데 사용됩니다.</td></tr><tr><td>구리 나노입자(CuNP) 25 nm</td><td>Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA</td><td>774081</td><td>CuNP 원액 제조에 사용</td></tr> 구<tr><td>리 나노입자(CuNPs) 60-80 nm</td><td>Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA</td><td>774103</td><td>CuNP 원액 제조에 사용</td></tr><tr><td>Escherichia coli (Migula) Castellani and Chalmers</td><td>American Type Culture Collection (ATCC), Manassas, VA, USA</td><td>25922</td><td>CuNP 독성 실험을 위한 박테리아</td></tr><tr><td>Gallios 유세포 분석기</td><td>Beckman Coulter, Brea, CA, USA</td><td></td><td>활성 산소종 검출을 포함한 여러 실험에서 유세포 분석에 사용됩니다.</td></tr><tr><td>LB 한천</td><td>FocusBio, Miaoli, Taiwan</td><td>LBA500</td><td>박테리아 배양에 사용</td></tr><tr><td>Luria-Bertani(LB) 국물</td><td>Becton, Dickinson and Company, Sparks, MD, USA</td><td>244620</td><td>박테리아 배양에 사용</td></tr><tr><td>Necrosulfonamide(NSA)</td><td>Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA</td><td>480073</td><td>박테리아 사멸 경로 연구에서 전처리를 위한 조절제로 사용됩니다.</td></tr><tr><td>PrestoBlue 세포 생존율 시약</td><td>Invitrogen, Carlsbad, CA, USA</td><td>P50200</td><td>형광을 통해 세포 생존율을 평가하는 데 사용됩니다.</td></tr><tr><td>SBI-0206965 (SBI)</td><td>BioVision, Milpitas, CA, USA</td><td>9580</td><td>박테리아 사멸 경로 연구에서 전처리를 위한 조절제로 사용됩니다.</td></tr>도<tr><td>데실황산나트륨(SDS)</td><td>Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA</td><td>L4509</td><td>응집을 줄이기 위해 구리 나노입자의 분산제로 사용됩니다.</td></tr><tr><td>황색포도상구균</td><td>American Type Culture Collection (ATCC), Manassas, VA, USA Bioresource Collection and Research Center (BCRC), Hsinchu, Taiwan</td><td>13567</td><td>CuNP 독성 실험을 위한 박테리아</td></tr><tr><td>Varioskan LUX 다중 모드 마이크로플레이트 리더</td>기 <td>Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA</td><td>VLBLATGD2</td><td>세포 생존율 분석에서 형광 측정에 사용</td></tr><tr><td>Wortmannin (Wort)</td><td>Abcam, MA, USA</td><td>ab120148</td><td>박테리아 사멸 경로 연구에서 전처리를 위한 조절제로 사용됩니다.</td></tr><tr><td>Z-VAD-FMK (Z-VAD)</td><td>Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, USA</td><td>V116</td><td>박테리아 사멸 경로 연구에서 전처리를 위한 조절제로 사용됩니다.</td></tr></tbody></table>

박테리아에서 구리 나노 입자 유도 프로그래밍 된 세포 사멸 연구

Studying Copper Nanoparticle-Induced Programmed Cell Death in Bacteria

3가지 병원체에서 2가지 크기의 CuNP의 항균 활성 CuNP의 살균 활성을 테스트하기 위해 세 가지 기회 병원체(E. coli, S. aureus 및 A. baumannii)를 사용했습니다. 박테리아를 0 μg/mL, 1 μg/mL, 5 μg/mL, 10 μg/mL, 50 μg/mL 및 100 μg/mL의 20 nm 또는 60 nm CuNP로 처리하고, 군집 수에서 파생된 최소 살균 농도(MBC)를 사용하여 살균 활성을 측정했습니다. 우리의 결과는 세 가지 균주 모두에 대해 두 가지 크기의 CuNP(그림 1)에서 긍정적인 살균 효과를 보여주었습니다. 대장균에서 20nm 및 60nm CuNP 처리에 대해 각각 1μg/mL 및 5μg/mL에서 시작하여 콜로니 수의 현저한 감소가 관찰되었습니다(그림 1A). 대조적으로, ...

Recently, concerns over multidrug-resistant pathogens and incurable infections have increased due to the overuse and misuse of antibiotics. Nanomaterials, ...

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이 문서에서는 RAW 264.7 세포에 의한 polyanhydride의 nanoparticles이나 박테리아의 내면화를 수치 멀티 스펙트럼 이미징 유동세포계측법을 활용한 방법을 설명합니다.

멀티 스펙트럼 이미징 유동세포계측법 의해 Nanoparticles과 박테리아의 세포 내면화 분석

이러한 반도체 양자 점 (QDs)와 같은 Nanoparticles은 안티 미생물이나 안티 암 어플 리케이션을위한 photoactivatable 요원을 만드는 데 사용될 수 있습니다. 이 기술은 방법 보여줍 물 solubilize 항생제로 활용하다, 그리고 성장 곡선 및 플레이트 카운트를 기반으로 세균 억제 분석을 수행, 카드뮴 텔라이드에 (CdTe) QDs합니다.

성장 곡선 및 플레이트 카운트하여 양자 점 및 세균성 독성 Assays의 Solubilization 및 바이오 활용

출처: Zhang, Y., et al. 세포내 박테리아에 의한 엔도-리소좀 시스템의 리모델링을 연구하기 위한 형광 나노입자의 적용. J. Vis. 경험. (2015년)이 비디오는 세포내 박테리아에 감염된 인간 상피 세포에서 엔도-리소좀 리모델링을 시각화하기 위해 형광 나노입자를 사용하는 방법을 보여줍니다. 박테리아 침입 후 병원체는 숙주 세포골격과 엔도-리소좀 시스템을 조작하여 소포 수송을 변경하는 관형 돌출부가 있는 액포를 형성합니다. 그런 다음 형광 표지된 나노입자를 사용하여 이러한 변화를 추적하여 병원체 유발 세포내 트래피킹 사건의 고해상도 이미징을 가능하게 합니다.

세균에 감염된 세포에서 엔도-리소좀 리모델링의 나노입자 매개 시각화

전이 금속과 탄소의 조합으로 설계된 나노입자 복합재료가 포함된 매체가 담긴 튜브를 생각해 봅시다.항생제 내성 그람 양성 및 그람 음성 병원성 박테리아를 별도의 튜브에 시험 샘플로 주입합니다.처리되지 않은 박테리아를 음성 대조군으로, 항생제 처리된 박테리아를 양성 대조군으로 포함하세요.샘플을 흔들어 부양하세요.그람 음성 박테리아에서는 다공성 외막과 얇은 펩티도글리칸 층이 나노입자 침입을 촉진하여 막 파괴를 일으킵니다.나노입자는 반응성 산소 종의 생성을 촉진하여 DNA, 단백질, 막을 손상시켜 박테리아 사망률을 높입니다.그람 양성 박테리아에서는 테이코산으로 농축된 두꺼운 펩티도글리칸층이 나노입자 침투를 제한하여 박테리아 사사율을 낮춥니다.다음으로, 배지를 사용해 박테리아 현탁액을 연속적으로 희석합니다.희석된 것을 한천에 접시하고, 군집 형성을 위해 배양한 뒤 군락 수를 세세요.시험 샘플 내 콜로니 수가 두 대조군보다 적은 수로 나노입자의 항균 효과가 확인되었습니다. 그러나 그 효과는...

병원성 박테리아에 대한 나노입자 복합재의 항균 활성 평가

진핵 생물에 본 것과 달리, 주로 작은 크기로 박테리아의 세부 막 탈분극 및 이온 농도 변화 측정 어려운 종래의 방법을 만드는 것이 연구의 소수가있다. 여기, 우리 형광 기술을 이용하여 중요한 그람 양성 병원균 폐렴 구균에 이러한 이벤트를 모니터링하기위한 세부 프로토콜.

막 극성, 멤브레인 무결성 및 세포 내 이온 농도의 모니터링 변경<em&gt; 폐렴 구균</em&gt; 형광 염료를 사용

생산 블리드 워터 (PBW)는 산화 구리 나노 입자 (CuO-NPs)로 처리되고 배양 된 인간 세포에서 세포 독성을 평가했다. 이 프로토콜의 목표는 CuO-NP 처리로 인한 독성의 변화를 평가하는 세포 배양 형식으로 네이티브 환경 샘플을 통합하는 것이 었습니다.

우라늄에서 구리 산화물 나노 입자에 의한 미량 원소의 제거<em&gt; 현장에서</em&gt; 복구 블리드 물과 세포 생존에 미치는 영향

여기서 우리는 생물학적 조건하에 액체 배지에서 신규 한 고 종횡비 biocomposites를 합성 프로토콜을 제시한다. biocomposites 각각의 직경 및 길이에서 마이크로 나노 미터 스케일. 시스틴 결합 구리 나노 입자 (CNPS) 및 황산구리는 합성 용 핵심 부품이다.

생물 액체 배지에서 확장 성, 금속 높은 가로 세로 비율 나노 복합 재료의 생성

미생물 인구는 전체 동작을 지시 할 수있는 실질적인 세포 이질성가 포함되어 있습니다. 유동 세포 계측법을 통해 분자 프로브 분석 그러나 그것의 응용 프로그램이 종 사이에서 변화, 세포의 생리 학적 상태를 확인할 수 있습니다. 이 연구는 과소 평가하거나 거짓 긍정적 인 결과를 기록하지 않고, 정확하게 cyanobacterium 인구 내에서 세포 사망을 결정하는 프로토콜을 제공합니다.

분자 프로브 최적화 (광합성 생물의 세포 사망을 확인하는 방법<em&gt; Microcystis aeruginosa의</em&gt;) 유동 세포 계측법을 사용하여

구리 및은과 같은 금속의 항균 특성은 수세기 동안 인정되어왔다. 이 프로토콜은 액체의 펄스 레이저 절제 (pulsed laser ablation)를 기술하며,이 나노 입자의 특성을 미세 조정하여 항균 효과를 최적화 할 수있는 금속 나노 입자를 합성하는 방법입니다.

액체에서의 펄스 레이저 어블 레이션에 의한 금속 나노 입자의 제조 : 나노 입자의 항균성 연구를위한 도구

여기서는 세포 사멸 유도 후 접종된 잎을 지속적으로 이미징하여 프로그래밍된 세포 사멸 개시 속도를 연구하기 위한 프로토콜을 제시합니다.

디지털 현미경을 사용한 세포 사멸 개시 연구

학습하세요 구리 나노입자를 이용한 세균 살해 메커니즘과 활성산소 생성 및 세포 사멸 경로 분석 방법을. 이 연구는 새로운 항균 전략 개발에 중요한 통찰을 제공합니다.

박테리아에서 구리 나노 입자 유도 프로그래밍 된 세포 사멸 연구

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