Name: Preparação de nanopartículas de óxido de zinco e avaliação de seus efeitos antibacterianos (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2024-09-27T13:05:00.000+00:00
Duration: 6 min 42 s
Description: Aprenda a sintetizar nanopartículas de óxido de zinco pelo método de precipitação e avaliar seus efeitos antibacterianos contra cepas resistentes como MRSA e Pseudomonas aeruginosa. Este protocolo simples permite produção em larga escala.

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Os reagentes e equipamentos utilizados neste estudo estão listados na Tabela de Materiais.
1. Preparação de nanopartículas de óxido de zinco
<ol><li>Meça 200 mL de álcool etílico absoluto e despeje em um frasco de vidro com fundo redondo.</li>
	<li>Colocar o balão de fundo redondo sobre um manto de aquecimento e manter a agitação a 25-40 °C.</li>
	<li>Meça 500 mg de CTAB em um frasco de 50 mL e adicione-o ao álcool etílico no balão. Mexa até que o CTAB esteja completamente dissolvido.</li>
	<li>Adicione 1,4 g de acetato de zinco à solução e mexa até que esteja completamente dissolvido.</li>
	<li>Aumentar a temperatura da solução regulando a temperatura da manta de aquecimento para 70 °C.</li>
	<li>Adicione 25 mL de solução de NaOH 0,5 M à mistura e deixe reagir por 1 h até que a solução límpida fique branca.</li>
	<li>Alíquota da solução para tubos cônicos de 50 mL, centrifugue a 15000 × g por 15 min à temperatura ambiente e descarte o sobrenadante.</li>
	<li>Adicione 10 mL de água destilada a um dos tubos cônicos e ressuspenda as nanopartículas sonicando a solução. Transfira a solução suspensa para um tubo cônico diferente contendo o pellet de ZnO e repita até que todas as soluções de ZnO sejam coletadas em um tubo cônico.</li>
	<li>Lave as nanopartículas por centrifugação a 15000 × g por 15 min (temperatura ambiente), remova o sobrenadante e ressuspenda em água destilada. Verificar o pH da solução sobrenadante com papel de ensaio de pH e repetir até que o pH da solução se torne neutro. NOTA: Quando o pH da solução sobrenadante se tornar neutro (pH = 7), descarte a solução sobrenadante e não ressuspenda com água destilada.</li>
	<li>Seque a pálete de amostras a vácuo a 60 °C durante 24 h e obtenha o pó de ZnO NP.</li>
</ol>2. Testes antibacterianos usando MRSA e P. aeruginosa
<ol><li>Cultura bacteriana NOTA: As cepas bacterianas MDR clínicas foram obtidas no Hospital Universitário Chung-Ang, Seul, Coréia do Sul.<ol><li>Retire do congelador as estirpes bacterianas MRSA e P. aeruginosa estocadas em Caldo de Soja Tríptico (TSB).</li>
		<li>Depois de descongelar as soluções bacterianas, coloque a solução em uma placa de ágar soja tríptica (TSA) usando uma alça de inoculação descartável. Coloque as placas de ágar-ágar listrado na incubadora e incube por 24 h. NOTA: Uma única colônia retirada da placa TSA foi adicionada a 10 mL de meio TSB em um tubo cônico de 50 mL usando uma alça de inoculação bacteriana. As bactérias foram cultivadas por 24 h. As bactérias foram cultivadas em condições de cultivo aeróbio a 37 °C.</li>
		<li>Para medir a concentração da solução bacteriana, diluir a solução cultivada usando diluição seriada de 10 vezes para 10-6 usando água destilada. Em seguida, coloque 50 μL da solução diluída em placas TSA e espalhe a solução usando um espalhador em forma de L.</li>
		<li>Incube as placas na incubadora por 24 h. NOTA: As colônias foram contadas opticamente e a concentração da solução cultivada foi calculada multiplicando os fatores de diluição pelo número de colônias contadas.</li>
	</ol></li>
	<li>Amostragem bacteriana<ol><li>Para testar uma ampla gama de concentrações de ZnO, prepare uma solução de NPs de ZnO de 2 mg/mL usando a solução salina tamponada com fosfato (DPBS) de Dulbecco e realize uma diluição serial de 2 vezes para fazer diferentes concentrações. NOTA: 1000 μg/mL, 500 μg/mL, 250 μg/mL, 125 μg/mL e 62,5 μg/mL foram testados.</li>
		<li>Adicione 100 μL para cada uma das concentrações testadas de NPs de ZnO em uma placa de 96 poços. NOTA: Use o dobro (2x) da concentração final desejada de NPs de ZnO, pois cada amostra no poço será diluída com a adição de 100 μL de cultura de bactérias. Use uma solução antibiótica-antimicótica (A/A) a 2% como controle positivo e DPBS como controle negativo. A/A é um complexo antibiótico de penicilina e estreptomicina, que é eficaz contra bactérias gram-positivas e gram-negativas, respectivamente.</li>
		<li>Diluir a cultura bacteriana a 1 × 106 UFC/ml utilizando o meio TSB e adicionar 100 μL a cada alvéolo contendo diferentes concentrações de NPs de ZnO. NOTA: As concentrações iniciais de MRSA e solução de cultura de P. aeruginosa foram de 3 x 109 UFC/mL. A concentração de cultura de bactérias 1 x 106 UFC/mL foi feita por diluição de 1/20 e 1/150 da solução de cultura. Após a mistura com 100 μL de NPs de ZnO, a concentração final de bactérias será de 5 × 105 UFC/mL.</li>
		<li>Coloque a placa de 96 poços em uma incubadora a 37 °C e incube por 24 h.</li>
	</ol></li>
	<li>Espalhamento bacteriano<ol><li>Pipetar 100 μL de cada alvéolo e preparar várias diluições seriadas de 10 vezes até 10-6. NOTA: Adicione 100 μL de NPs de ZnO contendo solução bacteriana em 900 μL de água destilada esterilizada e repita 6 vezes.</li>
		<li>Pipetar 50 μL de quatro soluções diluídas e adicionar às placas de mídia TSA. Use um espalhador de células em forma de L para espalhar a suspensão bacteriana na placa de ágar. NOTA: Use as diluições 100, 10-2, 10-4 e 10-6 . Realize todos os experimentos em triplicado. Espalhe até que toda a solução bacteriana seja absorvida na placa de ágar.</li>
		<li>Colocar as placas de ágar-ágar numa incubadora a 37 °C e incubar durante 24 h.</li>
	</ol></li>
	<li>Contagem de UFC bacteriana<ol><li>Selecione um fator de diluição que seja contável para cada grupo. Marque todas as colónias na placa de diluição contável e recalcule de modo a que a concentração se torne # de UFC/ml. NOTA: O fator de diluição contável indica placas que têm 20-100 UFC em uma placa individual. Resultados da concentração inicialmente contada # de UFC contado/50 μL. Usando a placa de espalhamento com a solução bacteriana não diluída, determine a concentração bactericida mínima potencial.</li>
		<li>Use os dados obtidos para representar a porcentagem de bactérias vivas em relação àquelas no controle negativo. NOTA: Porcentagem de bactérias vivas (%) =<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/66725/66725eq01.jpg" style="margin: auto;"></li>
	</ol></li>
</ol>

<meta charset="utf8"></head><body> Síntese de nanopartículas de óxido de zinco e análise de seus efeitos antibacterianos

<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><tr><td>Álcool etílico, absoluto</td><td>DAEJUNG</td><td>4023-2304</td><td></td></tr><tr><td>Leitor de microplacas&nbsp;</td>Hidróxido de Sódio <td>BioTeck</td><td></td><td></td></tr><tr><td></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</td><td>211825</td><td></td></tr><tr><td>XRD</td><td>NOVO D8-Advance</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Acetato de zinco</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>383317</td><td></td></tr></tbody></table>

preparação de nanopartículas de óxido de zinco e avaliação de seus efeitos antibacterianos

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

A síntese bem-sucedida de NPs de ZnO foi confirmada usando microscopia eletrônica de transmissão (MET), conforme mostrado na Figura 1A. As NPs de ZnO obtidas foram observadas de forma redonda, com tamanho médio de partícula de 35,35 nm e desvio padrão de 6,81 nm. A precipitação dessas nanopartículas foi observada através de uma reação de duplo deslocamento pela adição de solução de NaOH ao acetato de zinco, onde os íons Zn2+ sofreram hidrólise.
Usando espalhamento dinâmico de luz (DLS), o tamanho médio e o potencial zeta das nanopartículas sintetizadas foram determinados em 130,4 nm e 28,92 mV, respectivamente, conforme mostrado na Figura 1B. A discrepância no tamanho das NPs de ZnO medidas usando DLS em comparação com a obtida a partir da imagem TEM foi atribuída à agregação de nanopartículas nuas. O potencial zeta positivo confirmou indiretamente a aquisição de NPs de ZnO, que podem interagir eletrostaticamente com as superfícies celulares bacterianas, potencialmente causando danos físicos. A magnitude do potencial zeta indica a estabilidade potencial de um sistema coloidal. Quando todas as partículas em uma suspensão têm grandes potenciais zeta positivos ou negativos, há uma tendência de se repelirem, impedindo a agregação. Partículas com potenciais zeta maiores que +30 mV ou menores que -30 mV são geralmente consideradas estáveis. As NPs de ZnO sintetizadas exibiram um potencial zeta de +28,92 mV, indicando relativa estabilidade em água20.
Os espectros de absorção de NPs de ZnO foram examinados usando um leitor de microplacas, revelando um pico de absorção específico para ZnO a 360 nm (Figura 1C). O acetato de zinco precursor não tem um pico único, enquanto os NPs de ZnO são conhecidos por terem um pico único em 360-370 nm. A síntese foi confirmada pela presença do pico único de 360 nm nas NPs de ZnO sintetizadas21. Essas características específicas de absorção de UV confirmaram a síntese direta de NPs de ZnO. Além disso, a análise de difração de raios-X (XRD) (Figura 1D) revelou picos cristalinos distintos que são característicos do ZnO. Quando comparada com a estrutura wurtzita representativa das NPs de ZnO (JCPDS No. 36-1415), observou-se que todos os planos (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) estavam alinhados22.
A eficácia antimicrobiana das NPs de ZnO sintetizadas foi avaliada usando um teste de diluição em microcaldo contra amostras clínicas de P. aeruginosa e MRSA obtidas do Hospital Universitário Chung-Ang em Seul, Coréia do Sul. Imagens de culturas bacterianas foram capturadas para análise. Para avaliar visualmente a eficácia antimicrobiana das nanopartículas usando o mesmo fator de diluição, foram utilizadas placas espalhadas com solução bacteriana não diluída (Figura 2A,B). Placas espalhadas com a solução original foram empregadas para determinar a concentração bactericida mínima potencial. Como as colônias bacterianas foram observadas mesmo na concentração mais alta para ambas as cepas, um efeito bactericida completo não foi alcançado. As concentrações bacterianas em cada grupo foram calculadas usando fatores de diluição contáveis. Ao comparar as taxas de sobrevivência de cada grupo de tratamento com o grupo controle negativo, os efeitos antimicrobianos das NPs de ZnO foram evidentes nas cepas de P. aeruginosa e MRSA. Considerando a faixa de citotoxicidade pesquisada das NPs de ZnO, diferentes concentrações de ZnO foram testadas, desde a maior concentração conhecida por induzir toxicidade, que é de 1000 μg/mL, até a faixa não tóxica de 62,5 μg/mL, por meio de diluição seriada23,24. No caso de P. aeruginosa, a atividade antimicrobiana das NPs de ZnO foi aumentada de maneira dependente da concentração (Figura 2A). No entanto, uma diminuição visível no número de colônias bacterianas de P. aeruginosa da cultura bacteriana inicial não diluída (100) não foi evidente.
Por outro lado, as NPs de ZnO exibiram alta atividade antimicrobiana contra a bactéria gram-positiva MRSA, com uma diminuição notável nas unidades formadoras de colônias bacterianas (UFC), conforme confirmado pela comparação de imagens de culturas bacterianas diluídas com as da cultura bacteriana não diluída inicial (100). Este resultado confirmou que as NPs de ZnO sintetizadas exibiram atividade antimicrobiana contra ambas as cepas bacterianas, particularmente mostrando maior eficácia contra acepa MRSA.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66725/66725fig01.jpg"> Figura 1: Caracterização de nanopartículas de óxido de zinco. (A) Imagens de microscopia eletrônica de transmissão de NPs de ZnO sob diferentes ampliações. (B) Tamanho (esquerda) e distribuição de potencial zeta (direita) por análise DLS. (C) Espectro de absorbância de NPs de ZnO usando um leitor de microplacas. (D) Análise de XRD de NPs de ZnO e seus picos cristalinos. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66725/66725fig01large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/66725/66725fig02.jpg"> Figura 2: Propriedades antibacterianas de NPs de ZnO testadas em cepas bacterianas 5 x 105 UFC/mL. (A) Teste antibacteriano contra a cepa P. aeruginosa . (B) Teste antibacteriano contra a cepa MRSA . N = controle negativo (DPBS), P = controle positivo (A/A). Os asteriscos denotam a diferença estatisticamente significativa em comparação com os controles, ****p ≤ 0,0001. Os dados apresentados como DP médio ± de três experimentos independentes realizados em triplicatas. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/66725/66725fig02large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>

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