Summary

Üzerinde görebilir Işık ve Gentamisin en Sinerjik Etkisi<em> Pseudomona aeruginosa</em> Mikroorganizmalar

Published: July 02, 2013
doi:

Summary

Sürekli veya atımlı görebilir lazer esaslı muamele içeren gelişmiş bir biyomedikal cihaz antibiyotik tedavisi (kadaverin), canlılığı bir azalmaya yol açan bir istatistiksel olarak belirgin bir sinerjistik etki sonuçları ile birlikte olduğunu göstermektedir<em> S. aeruginosa</em> PAO1, 8 ile günlük tek başına antibiyotik tedavisi ile karşılaştırıldığında var.

Abstract

Son zamanlarda görünür ışık, çoğu çeşitli patojenler 1-5 öldürmekten sorumlu olan spektrumun bu mavi kısmı (400 nm-500 nm) iddia bakterisidal etkisi çeşitli yayınlar vardı. Mavi ışık fototoksik etkisi ışık kaynaklı reaktif oksijen türlerinin (ROS) çoğunlukla mavi bölgede 4,6,7 ışık absorbe endojen bakteriyel ışığa tarafından oluşumunun bir sonucu olduğu ileri sürülmüştür. Kırmızı ve yakın kızılötesi 8 yanı sıra yeşil ışık 9 biyosidal etkisi raporları da vardır.

Bu çalışmada, bize Pseudomonas aeruginosa üzerinde yüksek güç yeşil (532 nm dalga boyu) sürekli (CW) ve darbeli Q-anahtarlı (QS) ışık etkisini karakterize etmek için izin verilen bir yöntem geliştirdi. Bu yöntemi kullanarak biz de bakteri canlılığı üzerindeki antibiyotik tedavisi (gentamisin) ile birlikte yeşil ışık etkisini inceledi. P. aeruginosa acommon noscomial fırsatçı patojen çeşitli hastalıklara neden olur. Gerginlik çeşitli antibiyotiklere oldukça dirençli ve birçok tahmin AcrB / Mex tipi RND akış sistemleri 10 ilaca içerir.

Serbest yaşayan durağan faz, Gram-negatif bakteriler (Pseudomonas aeruginosa PAO1 suşu), Luria Broth (LB) ve antibiyotik gentamisin ilavesi olmadan Q-anahtarlı ve / veya CW lazerler maruz kalan bir ortamda yetiştirilen kullanılan yöntem. Hücre canlılığı, farklı zaman noktalarında belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlar, tek başına lazer tedavisi sadece P. için uygun sayısında 0.5 günlük azalma sonuçlandı tedavi edilmemiş kontrolü ve tek başına gentamisin tedavisine göre hücre canlılığı azaltmak olmadığını gösterdi aeruginosa. Birleştirilen lazer ve gentamisin tedavi Ancak, S. bir sinerjistik etkisi olduğunu ve canlılığı sonuçlandı aeruginosa 8 günlük en azalmıştır.

Önerilen yöntem, bundan başka uygu olabiliraynı anda ışık alanı aydınlatan ise enfekte organı içine bir antibiyotik çözüm enjekte yeteneğine sahip cihaz gibi kateter geliştirilmesi ile tamamlanır.

Protocol

1. Bakteriyel Kültür Gram-negatif S. aeruginosa PAO1 suşu, 18 saat boyunca 37 ° C'de Luria Broth (LB) içinde büyütülmüştür. Hücrelerin kültür daha sonra 5 dakika boyunca 7500 rpm (dakika başına tur) santrifüjlenmiş ve süpernatan uzaklaştırılmıştır. Bakteriler, 10% LB yeniden süspanse edildi ve kültür durağan faz yeniden girmek için izin vermek için başka bir 2 saat boyunca yeniden büyütülmüştür. Bakteri süspansiyonu daha sonra i…

Representative Results

Lazer tabanlı kurulum şematik olarak Şekil 1'de sunulmuştur. İlk deneysel durumu bir CW Nd kullanılan: ve 200 mW ortalama optik güç: YAG lazer 532 nm dalga boyu (YAG Nd ikinci harmonik) sahip. Bu ışın her bölünmüş ışın gücü 100 mW olduğu gibi optik% 50 /% 50 ışın ayırıcı kullanarak iki optik yolları ayrıldı. Işın çapı yaklaşık 10 mm idi ve bu nedenle güç yoğunluğu yaklaşık 100 mW / cm 2 idi. Maruz kalma süresi 24 saat oldu. Aydınlatma gücü nis…

Discussion

Fototerapi tedavisi çok hastalıklar için umut verici bir yaklaşım olarak ortaya son yıllarda gelişmiş çok disiplinli bir araştırma alanı olmuştur. Bu bağlamda görünür aralığında ışık kullanımı yaygın incelenmiştir. Örneğin, enfekte yaralar sterilizasyon amacıyla yoğun görünür ışığa maruz bırakılmasıyla, daha etkili bir şekilde iyileşmiş edilebilir olduğu tespit edilmiştir. Bu yaklaşım için eylem mekanizması bakteri 11 öldürmek ışık kaynaklı oksijen radik…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Materials

Name of the reagent Company Catalogue number Comments (optional)
Lauria Broth Difco 241420
Gentamycin Sigma G1914
Bacto Agar Difco 231710

References

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

Play Video

Cite This Article
Reznick, Y., Banin, E., Lipovsky, A., Lubart, R., Polak, P., Zalevsky, Z. The Synergistic Effect of Visible Light and Gentamycin on Pseudomona aeruginosa Microorganisms. J. Vis. Exp. (77), e4370, doi:10.3791/4370 (2013).

View Video