Solubilización y Bio-Corrector ortográfico y de los puntos cuánticos y Ensayos de toxicidad bacteriana por curva de crecimiento y Recuento
Summary
Las nanopartículas tales como puntos cuánticos semiconductores (puntos cuánticos) se puede utilizar para crear agentes fotoactivables para aplicaciones anti-microbianos o anti-cáncer. Esta técnica muestra cómo el agua solubilizar teluro de cadmio (CdTe) QDs, conjugado a un antibiótico, y le realizará un ensayo de inhibición bacteriana basada en las curvas de crecimiento y recuento en placa.
Abstract
Los puntos cuánticos (puntos cuánticos) son semiconductores de nanopartículas fluorescentes con tamaño que dependen de los espectros de emisión que pueden ser excitados por una amplia selección de longitudes de onda. Puntos cuánticos han atraído un gran interés para la imagen, el diagnóstico y la terapia debido a su fluorescencia brillante, estable 1,2 3,4,5. Cuánticos pueden conjugarse con una variedad de moléculas bio-activas para la unión a las bacterias y células de mamíferos 6.
Puntos cuánticos también están siendo ampliamente investigados como agentes citotóxicos para el asesinato selectivo de las bacterias. La aparición de multiplicar cepas de bacterias resistentes está convirtiendo rápidamente en una crisis de salud pública, especialmente en el caso de los agentes patógenos Gram negativos 7. Debido al efecto antimicrobiano conocido algunos de los nanomateriales, especialmente Ag, hay cientos de estudios que examinan la toxicidad de las nanopartículas a las bacterias 8. Estudios bacterianas se han realizado con otros tipos de nanopartículas semiconductoras, así, especially TiO2 9,10-11, pero también ZnO 12 y otros, incluyendo CuO 13. Algunas comparaciones de las cepas bacterianas se han realizado en estos estudios, por lo general la comparación de una cepa Gram negativas con un Gram positivos. Con todas estas partículas, mecanismos de toxicidad se atribuyen a la oxidación: o bien la fotogeneración de especies de oxígeno reactivas (ROS) por las partículas o la liberación directa de los iones metálicos que pueden causar toxicidad oxidativa. Incluso con estos materiales, los resultados de diferentes estudios varían mucho. En algunos estudios, la cepa de prueba Gram positivas se informa, más sensible que el negativo de 10 gramos, en otros es todo lo contrario 14. Estos estudios han sido bien revisado 15.
En todos los estudios de nanopartículas, la composición de las partículas, el tamaño, la química de superficie, muestra el envejecimiento / degradación, y longitud de onda, potencia y duración de la exposición a la luz todos pueden afectar dramáticamente los resultados. Además, Synthesisubproductos s y disolventes deben ser considerados 16 17. Técnicas de alto rendimiento de detección son necesarios para poder desarrollar nuevos agentes eficaces de la nanomedicina.
Puntos cuánticos de CdTe tiene efectos antimicrobianos sólo 18 o en combinación con antibióticos. En un estudio anterior, hemos demostrado que el acoplamiento de los antibióticos para CdTe puede aumentar la toxicidad de las bacterias, pero disminuir la toxicidad en células de mamíferos, debido a la disminución en la producción de especies reactivas del oxígeno de los conjugados 19. Aunque no es probable que contengan cadmio-compuestos serán aprobados para uso en seres humanos, tales preparaciones podrían ser utilizados para la desinfección de superficies o la esterilización de agua.
En este protocolo, le damos un enfoque directo a la solubilización de los puntos cuánticos de CdTe con ácido mercaptopropiónico (MPA). Los puntos cuánticos están listos para usar en una hora. A continuación demuestran el acoplamiento a un agente antimicrobiano.
La segunda parte del protocolodemuestra un ensayo de inhibición de 96-así bacteriana usando los puntos cuánticos conjugados y no conjugados. La densidad óptica se leyó durante muchas horas, permitiendo que los efectos de la adición QD y exposición a la luz para ser evaluada de inmediato así como después de un periodo de recuperación. Se ilustra un recuento de colonias para la cuantificación de la supervivencia bacteriana.
Protocol
Discussion
Las nanopartículas representan un enfoque prometedor para la creación de nuevos agentes antimicrobianos. Análisis de la curva de crecimiento es una forma de monitorear la densidad de células bacterianas que distingue a las células activamente de cultivo de células de crecimiento inhibido. Cuando se combina con el conteo de placas, permite un análisis exhaustivo del potencial de los antibióticos de un conjugado. El formato de 96 pocillos permite variaciones relativamente de alto rendimiento de la concentración y…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabajo fue financiado por el programa Discovery NSERC individual, el NSERC / CIHR Programa Colaborativo de Investigación en Salud (CHRP), y el NSERC CREATE Canadiense Programa de Entrenamiento de Astrobiología (CATP).
Materials
| Name | Company | Catalog number | Comments (optional) |
| Borate Buffer Component #1 | Fisher | Boric acid A-74-1 | |
| Borate Buffer Component #2 | Sigma-Aldrich | Sodium Tetraborate B9876 | |
| MPA | Sigma-Aldrich | M5801 | |
| Vivaspin 500 | GE Healthcare | 28-9322 | Various MWCO available |
| Glass vials | Fisher | 03-338C | |
| EDC | Sigma-Aldrich | E6383 | |
| Polymyxin B | Sigma-Aldrich | P1004 | |
| Bacterial growth medium (LB) Component #1 | Fisher | NaCl S271 | |
| Bacterial growth medium (LB) Component #2 | BD | Tryptone 211705 | |
| Bacterial growth medium (LB) Component #3 | BD | Yeast Extract 211929 | |
| Lamp for light exposure | Custom | ||
| Clear-bottom 96-well plates | Fisher | 07-200-567 or 07-200-730 | |
| Fluorescence spectrometer | Molecular Devices | ||
| Absorbance plate reader | Molecular Devices | ||
| BactoAgar for solid media | Bioshop | AGR001.1 | |
| Petri dishes round | Fisher | 08-75-12 | |
| Petri dishes rectangular | Fisher | 08-757-11A |
References
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