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 S. aeruginosa PAO1, 8 ile günlük tek başına antibiyotik tedavisi ile karşılaştırıldığında var.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Üzerinde görebilir Işık ve Gentamisin en Sinerjik Etkisi
Bu makalede
Özet
Özet
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.
Protokol
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 iki gruba bölünmüştür: birinci grup (2 tüpler) herhangi bir antibiyotik, ikinci grupta biz antibiyotik gentamisin (50 ug / ml) ilave edilir, ilave edildi.
2. Koloni oluşturucu birim belirlenmesi (CFU)
- Hücre canlılığı belirlemek için 20 ul örnek 24 saat en süre içinde yaklaşık her 2 saat deney alınmıştır. Numunelerin seri dilüsyon yapılmış ve daha sonra kaplama LB agar plakaları üzerinde ve 37 ° C'de gece boyunca kuluçkalanmıştır
- Her tedavi için, plat başına CFUE belirlendi ve bir karşılaştırma süreler ve çeşitli tedaviler arasında yapıldı. Eşitlik açıklandığı gibi CFU yılında günlük azalma hesaplanmıştır. (1):
Log azalma = Logu-LogC [CFU / ml]
Nerede U her noktasında birim değeri oluşturan koloni olduğunu, CFU koloni oluşturan birim ise CFU / ml eşit birimleri:
CFU / ml = (koloniler x seyreltme faktörü sayısı) / (hacim aşılanmış)
Ve C başlama zamanında kontrol örneği bulunan CFU olduğunu. U Ölçüm anda faktörü oluşturan koloni atar unutmayın. - Bunların her biri içinde bakteri konsantrasyonu, 10 kat azaltılmıştır ise seyreltme faktörü dilüsyonları sayısıdır. Aşılanmış hacmi her zaman 200 mikro litre idi ve test tüpünün büyüklüğü ile ilgilidir.
Bu nedenle bakış konsantrasyon noktasına özetlemek, gentamisin antibiyotik 50 mg / ml konsantrasyonda oldu. Sonuna kadar, bakteri ile ilgilisüreci biz genel olarak 8 seyreltme vardı. Her bir seyreltme 10 arasında bir faktör tarafından yapıldı ve 200 ul tüplerde gerçekleştirilmiştir. Başlangıç noktası, 200 ul tüp içine ilave örnekleri, 20 ul (ve dolayısıyla başlangıç konsantrasyonu 20/200C, 0 C = 0 ile 0.1C0 numunelerin 20 ul başlangıç konsantrasyonu olmak üzere) ve nihai konsantrasyon 8 azaltılmıştır 8 dilüsyonları nedeniyle büyüklükte emir.
3. Aydınlatma
- CW Nd: YAG lazer (532 nm ve 200 mW ortalama optik güç dalga boyu) optik% 50 /% 50 ışın ayırıcı kullanarak iki optik yolları ayrıldı. Işın çapı 10 mm ilgiliydi. Maruz kalma süresi 24 saat oldu.
- Q-anahtarlı darbeli Nd: YAG lazer (532 nm dalga boyu, 300 mW ve 2.5 MW optik tepe gücü ortalama güç) da optik% 50 /% 50 ışın ayırıcı kullanarak iki yol bölündü. Nokta çapı 6 mm oldu. Q-anahtarlı lazer darbe genişliği 6 ns ve tekrarlama oranı 15Hz oldu.ortalama güç yoğunluğu 106 mW / cm 2 ve pik güç yoğunluğu 8.83 kW / mm 2 oldu. Maruz kalma süresi 24 saat oldu.
Bakteriyel süspansiyon ışınlama sırasında karıştırıldı ve bakteriyel büyümeyi (bütün tüpler Luria Broth orta bakterilerin büyümesine izin vermek için orada) için uygun kültür koşulları altında tutuldu unutmayın.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Sonuçlar
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 nispeten yüksek olmasına rağmen örnek ısıtma nede...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tartışma
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 radikallerinin indüksiyon (ROS) aracılığıyla olduğu kanıtlanm...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Açıklamalar
Çıkar çatışması ilan etti.
Malzemeler
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Lauria Besiyeri | Difco | 241420 | |
| Gentamisin | Sigma | G1914 | |
| Bacto Agar | Difco | 231710 |
Kaynaklar
- 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).
- 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).
- Guffey, J. S., Wilborn, J. In vitro bactericidal effects of 405-nm and 470-nm. Photomed. Laser Surg. 24, 684-688 (2006).
- Lipovsky, A., Nitzan, Y., Friedman, H., Lubart, R. Sensitivity of Staphylococcus aureus strains to broadband visible light. Photochem. Photobiol. 85, 255-260 (2008).
- Lipovsky, A., Nitzan, Y., Lubart, R. A possible Mechanism for visible light induced wound healing. Lasers in Surgery and Medicine. 40, 509-514 (2008).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Stover, C. K., Pham, X. Q., Erwin, A. L. Complete genome sequence of Pseudomonas aeruginosa PAO1, an opportunistic pathogen. Nature. 406, 952-964 (2000).
- Hamblin, M. R., Demidova, T. N. Mechanisms of low level light therapy. Proc. SPIE. 6140, 1-12 (2006).
- Krespi, Y. P., Stoodley, P., Hall-Stoodley, L. Laser disruption of biofilm. Laryngoscope. 118, 1168-1173 (2008).
- 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).
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yeniden basım ve izinler
