405 nm mavi ışık LED cihazı, kolajen bazlı sentetik cilt modelinde değerlendirildiğinde geniş bir yara patojenlerine karşı antimikrobiyal etkinlik göstermektedir. Bu basitleştirilmiş in vitro yaklaşım, ışık temelli antimikrobiyal tedavilerin erken aşama değerlendirmesi için tekrarlanabilir ve etik açıdan uygulanabilir bir alternatif sunar.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Araştırma makalesi
Kolajen Bazlı Sentetik Cilt Modeli Kullanarak Yara Patojenlerini Bastırmak İçin Mavi Tışık LED Cihazının Araştırılması
Bu makalede
Özet
Özet
Geleneksel yara yönetimi, antimikrobiyal direncin artması ve geleneksel ajanların sitotoksik yan etkileriyle giderek daha fazla zorlanmaktadır. Özellikle mavi ışık (BL) kullanılarak fototerapi, umut vadeden invaziv olmayan ve temassız bir alternatif sunar. Bu çalışma, 405 nm BL-LED cihazının antimikrobiyal etkinliği ve güvenliğini, kollajen bazlı sentetik cilt modeli kullanılarak geniş bir tıbbi açıdan önemli yara patojenleri yelpazesine karşı değerlendirdi ve bu platformun ışık bazlı antimikrobiyal testler için uygulanmasının yeniliğini vurguladı. Bu sentetik deri, insan derisinin yapısını ve topoğrafyasını taklit ederek daha gerçekçi bir ortam sağlar. Işık uniformite haritalaması, 10 cm çapında tutarlı bir ışıklanma gösterdi (30,14 ± 0,78 mW/cm 2). Cihaz, 27 J/cm2'de 3,5'e kadar akıcıya bağlı mikrobiyal log azalması sağladı ve benzer çalışmalarda bildirilenden oldukça daha yüksek bir etkinlik gösterdi. Geniş spektrumlu etkinliği, ESKAPE patojenleri ve Candida albicans'a karşı doğrulandı; bu, polimikrobiyal yara enfeksiyonlarının yönetiminde önemli bir avantajdır. Önemli bir bulgu, türler arasındaki farksal duyarlılıktı; Klebsiella pneumoniae en yüksek hassaslığı gösterirken, Staphylococcus aureus en dirençli olduğunu kanıtladı. Bu muhtemelen mikrobiyal zarf yapısı ve fotosensitif molekül içeriğindeki değişikliklerden kaynaklanır ve bunlar reaktif oksijen türlerini (ROS) etkiler. Optik iletim deneyleri ve yüzey ile gömülü koloni analizleri istatistiksel anlamlılık göstermedi; bu da BL'nin deri altındaki patojenleri engellemek için potansiyel uygulamasını önermektedir. Kızılötesi spektroskopi, yüksek akıcılıklarda (108 J/cm 2) bile BL'ye maruz kalmanın kollajen matriksinde tespit edilebilir kimyasal veya konformasyonel bozulmaya yol açmadığını doğruladı; bu da mikrobisit UV-C kontrolünde gözlemlenen zararlı etkilerin aksine. Son olarak, aerosol odasında yapılan benzersiz bir değerlendirme, BL tedavisinin yüzeylerde mikrobiyal birikmeyi %95'ten fazla azalttığını gösterdi ve bunun nozokomial enfeksiyonları azaltma potansiyelini ortaya koydu. Bu bulgular, cilt taklit eden substratların preklinik testlerde BL'yi değerlendirmek için erişilebilir bir alternatif olarak uygunluğunu göstererek hayvan modellerine olan ihtiyacı ortadan kaldırmaktadır.
Giriş
Yara enfeksiyonları, küresel sağlık sistemi üzerinde kalıcı bir zorluk ve önemli yük oluşturur ve hastaların yaşam kalitesini etkiler. Yara iyileşmesi genellikle mikrobiyal enfeksiyonlarla karmaşıklaşır; bu enfeksiyonlar deri yaralarının kapanmasını geciktirir ve bu da özellikle yaşlı ve diyabetik popülasyonlarda lezyonlara ve kronik yaralara yol açar. Geleneksel yara yönetimi stratejileri, esas olarak yara neden olan organizmaları baskılayan antibiyotikler, antiseptikler, kimyasallar ve doğal biyoaktif maddelere dayanır. Bu geleneksel yöntemler, inflamatuar hücreleri azaltarak ve fibroblast sayısını artırarak iyileşme sürecini hızlan....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Protokol
1. Sentetik cilt örneklerinin hazırlanması
Kolajen bazlı sentetik cilt modeli (VITRO-Skin) bir levha, aseptik koşullarda biyogüvenlik kabininde 5,0 cm × 2,5 cm ölçüsünde dikdörtgen parçalar halinde kesildi. Her örnek steril bir Petri kabına konur ve kullanılana kadar 4 °C sıcaklıkta saklanırdı. Aşılamadan önce, örnekler oda sıcaklığında dengelenerek üreticinin talimatlarına göre insan derisinin nemlendirme seviyesini taklit etmek için nem odasında nemlendirildi.
2. Mikrobiyal kültürlerin hazırlanması
Amerikan Tip Kültürü K....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Sonuçlar
Mavi ışık LED ve UV-C'nin yara patojenlerine karşı antimikrobiyal etkinliği
Mavi ışık LED cihazı (405 nm), 15 dakika boyunca 30 mW/cm² yoğunlukta çalışarak, sentetik cilt modellerinde test edilen tüm yara patojenlerine karşı önemli antimikrobiyal etkinlik göstermiştir (Şekil 5). Test edilen türler arasında, Klebsiella pneumoniae mavi ışığa en yüksek duyarlılığı gösterdi ve canlı hücre sayısında ortalama log azalması 3,4'tü. Buna .......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tartışma
Bu çalışma, 405 nm Mavi Işık LED (BL-LED) cihazının, kolajen bazlı sentetik cilt modellerinde test edilen klinik açıdan önemli yara patojenleri paneline karşı önemli antimikrobiyal potansiyelini göstermektedir. 27 J/cm² akıcılıkta BL-LED maruziyeti, mikrobiyal yükte 3,5 log'a kadar azalma sağlamış (Şekil 6), daha önceki 6,7,17,18,19 çalışmalarında bildirilen antimikrobiyal performansı aşmıştır; bu ça.......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Açıklamalar
Yazarların çıkar çatışması yoktur.
Teşekkürler
Bu çalışma, Kanada'daki Centennial College "Uygulamalı Araştırma, İnovasyon ve Girişimcilik Hizmetleri" (ARIES) tarafından finanse edilmiştir (W24-21). Mikrobiyal malzemeler ve BSL-2 tesisleri, Kanada'daki Centennial College'daki "Applied Biological and Environmental Sciences (ABES)" tarafından sağlanmıştır. Yazarlar, Andrew Baer ve Gillian Goring'in FT-IR spektroskopisindeki rehberliğini ve hazırlık odası personelinin medya hazırlığı ve sterilizasyondaki yardımlarını takdir etmektedir.
....Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Malzemeler
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Acinetobacter baumannii | ATCC Küresel Biyokaynak Merkezi | ATCC 19606 | |
| Mavi Işık - Işık Yayan Diyot | Violumas | Yok | BL-LED bir prototiptir, bu nedenle katalog numarası yoktur |
| Candida albicans | ATCC Küresel Biyokaynak Merkezi | ATCC 10231 | |
| Enterobacter aerogenes | ATCC Küresel Biyokaynak Merkezi | ATCC 13048 | |
| Escherichia coli | ATCC Küresel Biyokaynak Merkezi | ATCC 25922 | |
| Fourier Dönüşümü InfraRed (FT-IR) Spektrofotometre Nicolet iS5 | Termo Bilimsel | IQLAADGAAGFAHDMAZA | OMNIC Yazılımı Analiz için kullanılır |
| FT-IR Nicolet iS5 iD1 Doğrudan Tışın İletim Modülü (Temel Adaptör) | Termo Bilimsel | IQLAADGAAGFAJAMAYX | |
| FT-IR Nicolet iS5 iD7 Elmas Zayıflatılmış İç Kırılma Modülü | Termo Bilimsel | IQLAADGAAGFAJAMBFN | |
| Kuluçka makinesi | Percival Scientific | 9330.01.06L | |
| IR teromometre | Thermo Fisher Scientific | 06-664-254 | |
| Klebsiella pnömonie | ATCC Küresel Biyokaynak Merkezi | ATCC 13883 | |
| Fosfatla tamponlu tuzlu su | Thermo Fisher Scientific | AM9624 | PBS Katalog numarası (Thermo Fisher Scientific) |
| Pseudomonas aeruginosa | ATCC Küresel Biyokaynak Merkezi | ATCC 27853 | |
| Sabouraud Dextrose Agar | BD Difco | DF0109-17-1 | SAB Katalog numarası (BD Difco) |
| Staphylococcus aureus | ATCC Küresel Biyokaynak Merkezi | ATCC 25923 | |
| Triptik Soya Agar | BD Difco | DF0369-17-6 | TSA Katalog numarası (BD Difco) |
| Triptik Soya Suyu | BD Difco | DF0370-17-3 | TSB Katalog numarası (BD Difco) |
| UV-LED | Violumas | Yok | UV-LED bir prototiptir, bu nedenle katalog numarası yoktur |
| UV-VIZ Spektrofometeri (Genesys 10 UV Tarama) | Termo Bilimci | 335907P | |
| Vitro-Skin | MEDELINK | SKU24000 | Vitro-Skin |
Kaynaklar
- Altoé, L. S., et al. Does antibiotic use accelerate or retard cutaneous repair? A systematic review in animal models. PLoS One. 14 (10), e0223511(2019).
- Punjataewakupt, A., Napavichayanun, S., Aramwit, P. The downside of antimicrobial agents ....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yeniden basım ve izinler
