Name: Nanopartiküllerin ve Nanoyapılı Yüzeylerin Antimikrobiyal Aktivitelerinin İn Vitro Olarak Değerlendirilmesi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-04-21T14:40:00.000+00:00
Duration: 11 min 52 s
Description: Öğrenin, nanopartiküllerin ve nanoyapılı yüzeylerin antimikrobiyal aktivitelerini in vitro yöntemlerle değerlendirmeyi. Bu güvenilir protokoller, farklı malzemeler ve mikroorganizmalar arasında tutarlı ve karşılaştırılabilir sonuçlar sağlar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Yazarlar, ABD Ulusal Bilim Vakfı (NSF CBET ödülü 1512764 ve NSF PIRE 1545852), Ulusal Sağlık Enstitüleri (NIH NIDCR 1R03DE028631), Kaliforniya Üniversitesi (UC) Regents Fakülte Geliştirme Bursu, Araştırma Tohumu Hibe Komitesi (Huinan Liu) ve Patricia Holt-Torres'e verilen UC-Riverside Lisansüstü Araştırma Mentorluk Programı Hibesinin finansal desteğini takdir etmektedir. Yazarlar, SEM / EDS kullanımı için UC-Riverside'daki Gelişmiş Mikroskopi ve Mikroanaliz Merkezi Tesisi (CFAMM) ve XRD kullanımı için Dr. Perry Cheung tarafından sağlanan yardımı takdir etmektedir. Yazarlar ayrıca Morgan Elizabeth Nator ve Samhitha Tumkur'a deneyler ve veri analizleri konusundaki yardımları için teşekkür eder. Bu makalede ifade edilen herhangi bir görüş, bulgu, sonuç veya öneri yazarlara aittir ve Ulusal Bilim Vakfı veya Ulusal Sağlık Enstitüleri'nin görüşlerini yansıtmak zorunda değildir.

<ol><li>Haque, M., Sartelli, M., McKimm, J., Abu Bakar, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Health+care-associated+infections+-+An+overview%5BTitle%5D)+AND+%22Infection+and+Drug+Resistance%22%5BJournal%5D)">Health care-associated infections - An overview.</a> Infection and Drug Resistance. 11, 2321-2333 (2018).</li>
<li>O'Connell, K. M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Combating+multidrug-resistant+bacteria%3A+Current+strategies+for+the+discovery+of+novel+antibacterials%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie%22%5BJournal%5D)">Combating multidrug-resistant bacteria: Current strategies for the discovery of novel antibacterials.</a> Angewandte Chemie. 52 (41), 10706-10733 (2013).</li>
<li>Li, B., Webster, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bacteria+antibiotic+resistance%3A+New+challenges+and+opportunities+for+implant-associated+orthopedic+infections%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Orthopaedic+Research%22%5BJournal%5D)">Bacteria antibiotic resistance: New challenges and opportunities for implant-associated orthopedic infections.</a> Journal of Orthopaedic Research. 36 (1), 22-32 (2018).</li>
<li>Yung, D. B. Y., Sircombe, K. J., Pletzer, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Friends+or+enemies%3F+The+complicated+relationship+between+Pseudomonas+aeruginosa+and+Staphylococcus+aureus%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Friends or enemies? The complicated relationship between Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus.</a> Molecular Microbiology. 116 (1), 1-15 (2021).</li>
<li>Adams, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rifamycin+antibiotics+and+the+mechanisms+of+their+failure%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Antibiotics%22%5BJournal%5D)">Rifamycin antibiotics and the mechanisms of their failure.</a> The Journal of Antibiotics. 74 (11), 786-798 (2021).</li>
<li>Harding, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((WHO+global+progress+report+on+tuberculosis+elimination%5BTitle%5D)+AND+%22The+Lancet.+Respiratory+Medicine%22%5BJournal%5D)">WHO global progress report on tuberculosis elimination.</a> The Lancet. Respiratory Medicine. 8 (1), 19(2020).</li>
<li>Baptista, P. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nano-strategies+to+fight+multidrug+resistant+bacteria-%26%2334%3BA+battle+of+the+titans%26%2334%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Nano-strategies to fight multidrug resistant bacteria-&#34;A battle of the titans&#34.</a> Frontiers in Microbiology. 9, 1441(2018).</li>
<li>Seong, M., Lee, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Silver+nanoparticles+against+Salmonella+enterica+serotype+typhimurium%3A+Role+of+inner+membrane+dysfunction%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Silver nanoparticles against Salmonella enterica serotype typhimurium: Role of inner membrane dysfunction.</a> Current Microbiology. 74 (6), 661-670 (2017).</li>
<li>Dasgupta, N., Ramalingam, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Silver+nanoparticle+antimicrobial+activity+explained+by+membrane+rupture+and+reactive+oxygen+generation%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Chemistry+Letters%22%5BJournal%5D)">Silver nanoparticle antimicrobial activity explained by membrane rupture and reactive oxygen generation.</a> Environmental Chemistry Letters. 14, 477-485 (2016).</li>
<li>Su, H. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+disruption+of+bacterial+membrane+integrity+through+ROS+generation+induced+by+nanohybrids+of+silver+and+clay%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">The disruption of bacterial membrane integrity through ROS generation induced by nanohybrids of silver and clay.</a> Biomaterials. 30 (30), 5979-5987 (2009).</li>
<li>Cui, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+molecular+mechanism+of+action+of+bactericidal+gold+nanoparticles+on+Escherichia+coli%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">The molecular mechanism of action of bactericidal gold nanoparticles on Escherichia coli.</a> Biomaterials. 33 (7), 2327-2333 (2012).</li>
<li>Ranjan, S., Ramalingam, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Titanium+dioxide+nanoparticles+induce+bacterial+membrane+rupture+by+reactive+oxygen+species+generation%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Chemistry+Letters%22%5BJournal%5D)">Titanium dioxide nanoparticles induce bacterial membrane rupture by reactive oxygen species generation.</a> Environmental Chemistry Letters. 14, 487-494 (2016).</li>
<li>Kadiyala, U., Turali-Emre, E. S., Bahng, J. H., Kotov, N. A., VanEpps, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Unexpected+insights+into+antibacterial+activity+of+zinc+oxide+nanoparticles+against+methicillin+resistant+Staphylococcus+aureus+%28MRSA%29%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">Unexpected insights into antibacterial activity of zinc oxide nanoparticles against methicillin resistant Staphylococcus aureus (MRSA).</a> Nanoscale. 10 (10), 4927-4939 (2018).</li>
<li>Zhang, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antimicrobial+bioresorbable+Mg-Zn-Ca+alloy+for+bone+repair+in+a+comparison+study+with+Mg-Zn-Sr+alloy+and+pure+Mg%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Biomaterials+Science+and+Engineering%22%5BJournal%5D)">Antimicrobial bioresorbable Mg-Zn-Ca alloy for bone repair in a comparison study with Mg-Zn-Sr alloy and pure Mg.</a> ACS Biomaterials Science and Engineering. 6 (1), 517-538 (2020).</li>
<li>Lock, J. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Degradation+and+antibacterial+properties+of+magnesium+alloys+in+artificial+urine+for+potential+resorbable+ureteral+stent+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomedical+Materials+Research.+Part+A%22%5BJournal%5D)">Degradation and antibacterial properties of magnesium alloys in artificial urine for potential resorbable ureteral stent applications.</a> Journal of Biomedical Materials Research. Part A. 102 (3), 781-792 (2014).</li>
<li>Lin, J., Nguyen, N. -Y. T., Zhang, C., Ha, A., Liu, H. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antimicrobial+properties+of+MgO+nanostructures+on+magnesium+substrates%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Omega%22%5BJournal%5D)">Antimicrobial properties of MgO nanostructures on magnesium substrates.</a> ACS Omega. 5 (38), 24613-24627 (2020).</li>
<li>Nguyen, N. -Y. T., Grelling, N., Wetteland, C. L., Rosario, R., Liu, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antimicrobial+activities+and+mechanisms+of+magnesium+oxide+nanoparticles+%28nMgO%29+against+pathogenic+bacteria%2C+yeasts%2C+and+biofilms%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Antimicrobial activities and mechanisms of magnesium oxide nanoparticles (nMgO) against pathogenic bacteria, yeasts, and biofilms.</a> Scientific Reports. 8 (1), 16260(2018).</li>
<li>Bindhu, M. R., Umadevi, M., Micheal, M. K., Arasu, M. V., Al-Dhabi, N. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Structural+morphological+and+optical+properties+of+MgO+nanoparticles+for+antibacterial+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Materials+Letters%22%5BJournal%5D)">Structural morphological and optical properties of MgO nanoparticles for antibacterial applications.</a> Materials Letters. 166, 19-22 (2016).</li>
<li>He, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Study+on+the+mechanism+of+antibacterial+action+of+magnesium+oxide+nanoparticles+against+foodborne+pathogens%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Nanobiotechnology%22%5BJournal%5D)">Study on the mechanism of antibacterial action of magnesium oxide nanoparticles against foodborne pathogens.</a> Journal of Nanobiotechnology. 14 (1), 54(2016).</li>
<li>Zhang, K., An, Y., Zhang, L., Dong, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+of+controlled+nano-MgO+and+investigation+of+its+bactericidal+properties%5BTitle%5D)+AND+%22Chemosphere%22%5BJournal%5D)">Preparation of controlled nano-MgO and investigation of its bactericidal properties.</a> Chemosphere. 89 (11), 1414-1418 (2012).</li>
<li>Hayat, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+antibiofilm+and+anti-adhesion+effects+of+magnesium+oxide+nanoparticles+against+antibiotic+resistant+bacteria%5BTitle%5D)+AND+%22Microbiology+and+Immunology%22%5BJournal%5D)">In vitro antibiofilm and anti-adhesion effects of magnesium oxide nanoparticles against antibiotic resistant bacteria.</a> Microbiology and Immunology. 62 (4), 211-220 (2018).</li>
<li>Dong, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Investigation+of+Mg%28OH%292+nanoparticles+as+an+antibacterial+agent%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Nanoparticle+Research%22%5BJournal%5D)">Investigation of Mg(OH)2 nanoparticles as an antibacterial agent.</a> Journal of Nanoparticle Research. 12, 2101-2109 (2010).</li>
<li>Halbus, A. F., Horozov, T. S., Paunov, V. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Controlling+the+antimicrobial+action+of+surface+modified+magnesium+hydroxide+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Biomimetics%22%5BJournal%5D)">Controlling the antimicrobial action of surface modified magnesium hydroxide nanoparticles.</a> Biomimetics. 4 (2), 41(2019).</li>
<li>Pan, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Investigation+of+antibacterial+activity+and+related+mechanism+of+a+series+of+Nano-Mg%28OH%292%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Applied+Materials+and+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Investigation of antibacterial activity and related mechanism of a series of Nano-Mg(OH)2.</a> ACS Applied Materials and Interfaces. 5 (3), 1137-1142 (2013).</li>
<li>Ipe, D. S., Kumar, P. T. S., Love, R. M., Hamlet, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Silver+nanoparticles+at+biocompatible+dosage+synergistically+increases+bacterial+susceptibility+to+antibiotics%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Silver nanoparticles at biocompatible dosage synergistically increases bacterial susceptibility to antibiotics.</a> Frontiers in Microbiology. 11, 1074(2020).</li>
<li>Parvekar, P., Palaskar, J., Metgud, S., Maria, R., Dutta, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+minimum+inhibitory+concentration+%28MIC%29+and+minimum+bactericidal+concentration+%28MBC%29+of+silver+nanoparticles+against+Staphylococcus+aureus%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterial+Investigations+in+Dentistry%22%5BJournal%5D)">The minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) of silver nanoparticles against Staphylococcus aureus.</a> Biomaterial Investigations in Dentistry. 7 (1), 105-109 (2020).</li>
<li>Loo, Y. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+antimicrobial+activity+of+green+synthesized+silver+nanoparticles+against+selected+gram-negative+foodborne+pathogens%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Microbiology%22%5BJournal%5D)">In vitro antimicrobial activity of green synthesized silver nanoparticles against selected gram-negative foodborne pathogens.</a> Frontiers in Microbiology. 9, 1555(2018).</li>
<li>Ali, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microwave+accelerated+green+synthesis+of+stable+silver+nanoparticles+with+Eucalyptus+globulus+leaf+extract+and+their+antibacterial+and+antibiofilm+activity+on+clinical+isolates%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Microwave accelerated green synthesis of stable silver nanoparticles with Eucalyptus globulus leaf extract and their antibacterial and antibiofilm activity on clinical isolates.</a> PLoS One. 10 (7), e0131178(2015).</li>
<li>Al-Jumaili, A., Alancherry, S., Bazaka, K., Jacob, M. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Review+on+the+antimicrobial+properties+of+carbon+nanostructures%5BTitle%5D)+AND+%22Materials%22%5BJournal%5D)">Review on the antimicrobial properties of carbon nanostructures.</a> Materials. 10 (9), 1066(2017).</li>
<li>MTI Corporation. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%2280L+NTRL+Certified+Convection+Drying+Oven+%2818%22x16%22x18%22%2C+250%C2%B0C%29+with+Digital+Temperature+Controller+%28SSP%29+-+BPG-7082%22">80L NTRL Certified Convection Drying Oven (18"x16"x18", 250°C) with Digital Temperature Controller (SSP) - BPG-7082</a>. , https://www.mtixtl.com/BPG-7082.aspx (2022).</li>
<li>CHEBI. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Tris+%28CHEBI%3A9754%29%22">Tris (CHEBI:9754)</a>. , https://www.ebi.ac.uk/chebi/searchId.do;?chebiId=CHEBI:9754 (2023).</li>
<li>Cold Spring Harbor Protocols. Phosphate buffer. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Cold+Spring+Harbor+Laboratory+Press%22">Cold Spring Harbor Laboratory Press</a>. , (2016).</li>
<li>Barat, R., Montoya, T., Seco, A., Ferrer, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modelling+biological+and+chemically+induced+precipitation+of+calcium+phosphate+in+enhanced+biological+phosphorus+removal+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Water+Research%22%5BJournal%5D)">Modelling biological and chemically induced precipitation of calcium phosphate in enhanced biological phosphorus removal systems.</a> Water Research. 45, 3744-3752 (2011).</li>
<li>Carlsson, H., Aspegren, H., Lee, N., Hilmer, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Calcium+phosphate+precipitation+in+biological+phosphorus+removal+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Water+Research%22%5BJournal%5D)">Calcium phosphate precipitation in biological phosphorus removal systems.</a> Water Research. 31 (5), 1047-1055 (1997).</li>
<li>Gonzalez, J., Hou, R. Q., Nidadavolu, E. P. S., Willumeit-Römer, R., Feyerabend, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnesium+degradation+under+physiological+conditions+-+Best+practice%5BTitle%5D)+AND+%22Bioactive+Materials%22%5BJournal%5D)">Magnesium degradation under physiological conditions - Best practice.</a> Bioactive Materials. 3 (2), 174-185 (2018).</li>
<li>Oyane, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+and+assessment+of+revised+simulated+body+fluids%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Biomedical+Materials+Research.+Part+A%22%5BJournal%5D)">Preparation and assessment of revised simulated body fluids.</a> Journal of Biomedical Materials Research. Part A. 65 (2), 188-195 (2003).</li>
<li>Xia, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Amyloid+histology+stain+for+rapid+bacterial+endospore+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Clinical+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Amyloid histology stain for rapid bacterial endospore imaging.</a> Journal of Clinical Microbiology. 49 (8), 2966-2975 (2011).</li>
<li>Pankey, G. A., Sabath, L. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+relevance+of+bacteriostatic+versus+bactericidal+mechanisms+of+action+in+the+treatment+of+Gram-positive+bacterial+infections%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Infectious+Diseases%22%5BJournal%5D)">Clinical relevance of bacteriostatic versus bactericidal mechanisms of action in the treatment of Gram-positive bacterial infections.</a> Clinical Infectious Diseases. 38 (6), 864-870 (2004).</li>
<li>Ribeiro, M., Monteiro, F. J., Ferraz, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Infection+of+orthopedic+implants+with+emphasis+on+bacterial+adhesion+process+and+techniques+used+in+studying+bacterial-material+interactions%5BTitle%5D)+AND+%22Biomatter%22%5BJournal%5D)">Infection of orthopedic implants with emphasis on bacterial adhesion process and techniques used in studying bacterial-material interactions.</a> Biomatter. 2 (4), 176-194 (2012).</li>
</ol>

Yazarların çıkar çatışması yoktur.

Nanopartiküllerin ve nanoyapılı yüzeylerin antibakteriyel aktivitelerini karakterize etmek için dört in vitro yöntem (AD) sunduk. Bu yöntemlerin her biri, nanomalzemelere yanıt olarak zaman içinde bakteri büyümesini ve canlılığını ölçerken, zaman içinde ilk bakteriyel tohumlama yoğunluğunu, büyümesini ve canlılığını ölçmek için kullanılan yöntemlerde bazı farklılıklar vardır. Bu yöntemlerden üçü, doğrudan eş-kültür yöntemi (A)17, doğrudan kültür yöntemi (C)14 ve odaklanmış temasa maruz ka...

Sadece ABD'de, yılda 1,7 milyon kişi hastane kaynaklı bir enfeksiyon (HAI) geliştirir ve bu enfeksiyonların her 17'sinden biri ölümle sonuçlanır1. Ek olarak, HAI'ler için tedavi maliyetlerinin yıllık 28 milyar dolar ile 45 milyar dolar arasında değiştiği tahmin edilmektedir 1,2. Bu HAI'lere, genellikle kronik yara enfeksiyonlarından izole edilen ve genellikle olumlu bir hasta sonucu elde etmek için kapsamlı tedavi ve zaman gerektiren metisiline dirençli Staphylococcus aureus (MRSA)3,4 ve Pseudomonas aeruginosa4 baskındır.
Son birkaç on yılda, bu ve diğer patojenik bakterilerle ilgili enfeksiyonları tedavi etmek için çoklu antibiyotik sınıfları geliştirilmiştir. Örneğin, rifamisin analogları MRSA, diğer gram-pozitif ve gram-negatif enfeksiyonları ve Mycobacterium spp. enfeksiyonlarını tedavi etmek için kullanılmıştır5. 1990'larda, artan sayıda M. tuberculosis enfeksiyonunu etkili bir şekilde tedavi etmek için, etkinliklerini artırmak için ek ilaçlar rifamisin analogları ile birleştirilmiştir. Bununla birlikte, M. tuberculosis vakalarının yaklaşık% 5'i rifampisin 5,6'ya dirençli olmaya devam etmektedir ve çoklu ilaca dirençli bakteriler7 ile ilgili endişeler artmaktadır. Şu anda, HAI'lerin tedavisinde tek başına antibiyotik kullanımı yeterli olmayabilir ve bu, alternatif antimikrobiyal tedaviler için devam eden bir araştırmaya neden olmuştur1.
Gümüş (Ag)8,9,10 ve altın (Au)11 gibi ağır metaller ve nanopartikül (NP) formunda (sırasıyla AgNP, AuNP, TiO2NP ve ZnONP) titanyum dioksit (TiO2)12 ve çinko oksit (ZnO)13 gibi seramikler antimikrobiyal aktiviteleri açısından incelenmiş ve potansiyel antibiyotik alternatifleri olarak tanımlanmıştır. Ek olarak, magnezyum alaşımları (Mg alaşımları)14,15,16, magnezyum oksit nanopartikülleri 17,18,19,20,21 ve magnezyum hidroksit nanopartikülleri [sırasıyla nMgO ve nMg(OH)2] 22,23,24 gibi biyolojik olarak emilebilir malzemeler , ayrıca incelenmiştir. Bununla birlikte, nanopartiküllerin önceki antimikrobiyal çalışmaları tutarsız malzemeler ve araştırma yöntemleri kullanmış, bu da karşılaştırılması zor veya imkansız olan ve bazen doğada çelişkili olan verilerle sonuçlanmıştır18,19. Örneğin, gümüş nanopartiküllerin minimum inhibitör konsantrasyonu (MIC) ve minimum bakterisidal konsantrasyonu (MBC) farklı çalışmalarda önemli ölçüde değişmiştir. Ipe ve ark.25, gram-pozitif ve gram-negatif bakterilere karşı MIC'leri belirlemek için ortalama parçacık boyutu ~ 26 nm olan AgNP'lerin antibakteriyel aktivitelerini değerlendirdi. P. aeruginosa, E. coli, S. aureus ve MRSA için tanımlanan MIC'ler sırasıyla 2 μg / mL, 5 μg / mL, 10 μg / mL ve 10 μg / mL idi. Buna karşılık, Parvekar ve ark.26, ortalama parçacık boyutu 5 nm olan AgNP'leri değerlendirdi. Bu örnekte, AgNP MIC ve 0.625 mg / mL'lik bir MBC'nin S. aureus'a karşı etkili olduğu bulunmuştur. Ek olarak, Loo ve ark.27, AgNP'leri 4.06 nm boyutunda değerlendirdi. E. coli bu nanopartiküllere maruz kaldığında, MIC ve MBC 7.8 μg / mL'de rapor edildi. Son olarak, Ali ve ark.28, ortalama 18 nm büyüklüğündeki küresel AgNP'lerin antibakteriyel özelliklerini araştırdılar. P. aeruginosa, E. coli ve MRSA bu nanopartiküllere maruz kaldığında, MIC sırasıyla 27 μg / mL, 36 μg / mL, 27 μg / mL ve 36 μg / mL'de tanımlandı ve MBC sırasıyla 36 μg / mL, 42 μg / mL ve 30 μg / mL'de tanımlandı.
Nanopartiküllerin antibakteriyel aktivitesi son yıllarda kapsamlı bir şekilde çalışılmış ve rapor edilmiş olmasına rağmen, çalışmalar arasında doğrudan karşılaştırmalara izin vermek için kullanılan malzemeler ve araştırma yöntemleri için bir standart yoktur. Bu nedenle, materyalleri ve yöntemleri tutarlı tutarken nanopartiküllerin antimikrobiyal aktivitelerini karakterize etmek ve karşılaştırmak için doğrudan ko-kültür yöntemi (yöntem A) ve doğrudan maruz kalma yöntemi (yöntem B) olmak üzere iki yöntem sunuyoruz.
Nanopartiküllere ek olarak, nanoyapılı yüzeyler de antibakteriyel aktiviteler açısından incelenmiştir. Bunlar, grafen nanotabakalar, karbon nanotüpler ve grafit29 gibi karbon bazlı malzemelerin yanı sıra saf Mg ve Mg alaşımlarını içerir. Bu malzemelerin her biri, karbon bazlı materyaller tarafından hücre zarlarına uygulanan fiziksel hasar ve Mg bozunduğunda reaktif oksijen türlerinin (ROS) salınması yoluyla metabolik süreçlere veya DNA'ya verilen hasar dahil olmak üzere en az bir antibakteriyel mekanizma sergilemiştir. Ek olarak, çinko (Zn) ve kalsiyum (Ca) Mg alaşımlarının oluşumunda birleştirildiğinde, Mg matris tane boyutunun rafine edilmesi artar, bu da sadece Mg numunelerine kıyasla substrat yüzeylerine bakteriyel yapışmada bir azalmaya yol açar14. Antibakteriyel aktiviteyi göstermek için, doğrudan ve dolaylı yüzey teması ile bakteriyel koloni oluşturan birimlerin (CFU'lar) nicelleştirilmesi yoluyla zaman içinde nanoyapılı malzemeler üzerinde ve çevresinde bakteriyel yapışmayı belirleyen doğrudan kültür yöntemini (yöntem C) sunuyoruz.
Boyut, şekil ve yönelim dahil olmak üzere yüzeylerdeki nanoyapıların geometrisi, malzemelerin bakterisit aktivitelerini etkileyebilir. Örneğin, Lin ve ark.16 , eloksal ve elektroforetik birikim (EPD) yoluyla Mg substratlarının yüzeylerinde farklı nanoyapılı MgO katmanları ürettiler. Nanoyapılı yüzeye in vitro olarak bir süre maruz kaldıktan sonra, S. aureus'un büyümesi, işlenmemiş Mg'ye kıyasla önemli ölçüde azaltılmıştır. Bu, nanoyapılı yüzeyin, işlenmemiş metalik Mg yüzeyine karşı bakteriyel yapışmaya karşı daha büyük bir gücünü gösterdi. Bu makalede, çeşitli nanoyapılı yüzeylerin antibakteriyel özelliklerinin farklı mekanizmalarını ortaya koymak için, ilgi alanındaki hücre-yüzey etkileşimlerini belirleyen odaklanmış temasa maruz kalma yöntemi (yöntem D) tartışılmıştır.
Bu makalenin amacı, farklı nanopartiküllere, nanoyapılı yüzeylere ve mikrobiyal türlere uygulanabilir dört in vitro yöntem sunmaktır. Karşılaştırılabilirlik için tutarlı, tekrarlanabilir veriler üretmek üzere her yöntem için temel hususları tartışıyoruz. Spesifik olarak, doğrudan ko-kültür yöntemi17 ve doğrudan maruz kalma yöntemi, nanopartiküllerin antimikrobiyal özelliklerini incelemek için kullanılır. Doğrudan ko-kültür yöntemiyle, bireysel türler için minimum inhibitör ve minimum bakterisidal konsantrasyonlar (sırasıyla MIC ve MBC90-99.99) belirlenebilir ve birden fazla tür için en güçlü konsantrasyon (MPC) belirlenebilir. Doğrudan maruz kalma yöntemi sayesinde, nanopartiküllerin minimum inhibitör konsantrasyonlardaki bakteriyostatik veya bakterisidal etkileri, zaman içinde gerçek zamanlı optik yoğunluk okumaları ile karakterize edilebilir. Doğrudan kültür14 yöntemi, nanoyapılı yüzeylerle temas halinde olan bakterileri doğrudan ve dolaylı olarak incelemek için uygundur. Son olarak, odaklanmış temaslı maruz kalma16 yöntemi, bakterilerin doğrudan uygulanması ve hücre-nanoyapı arayüzünde bakteriyel büyümenin karakterizasyonu yoluyla nanoyapılı bir yüzeydeki belirli bir alanın antibakteriyel aktivitesini incelemek için sunulmuştur. Bu yöntem, Japon Endüstri Standardı JIS Z 2801: 200016'dan modifiye edilmiştir ve mikrop-yüzey etkileşimlerine odaklanmak ve mikrobiyal kültürdeki toplu numune bozulmasının antimikrobiyal aktiviteler üzerindeki etkilerini dışlamak için tasarlanmıştır.

<table><tbody><tr><td>1.5 mL mikrosantrifüj tüpü</td><td>Milipore Sigma</td><td>Z336777</td><td></td></tr><tr><td>80 L NTRL Sertifikalı Konveksiyonlu Kurutma Fırını&nbsp;</td><td>MTI Corporation</td><td>BPG-7082</td><td>https://www.mtixtl.com/BPG-7082.aspx</td></tr> <tr><td>(hidroksimetil) aminometan tamponu pH 8.5; Tris tamponu&nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich&nbsp;</td><td>42457</td><td></td></tr><tr><td>AnaSpec&nbsp; THIOFLAVIN T ULTRAPURE SINIF</td><td>Fisher Scientific</td><td>50-850-291</td><td></td></tr><tr><td>Elektron çarpan şarj bağlantılı cihaz dijital fotoğraf makinesi&nbsp;</td><td>Hamamatsu</td><td>C9100-13</td><td></td></tr><tr><td>Falcon 15 mL konik tüpler</td><td>Fisher Scientific</td><td>14-959-49B</td><td></td></tr><tr><td>Gluteraldehit</td><td>Sigma-Aldrich&nbsp;</td><td>G5882</td><td></td></tr><tr><td>Hemositometre</td><td>Brightline, Hausser Scientific</td><td>1492</td><td></td></tr><tr><td>Endüktif olarak eşleştirilmiş plazma - optik emisyon spektrometresi (ICP-OES)</td><td>PerkinElmer</td><td>8000</td><td></td></tr><tr><td>Ters mikroskop</td><td>Nikon</td><td>Eclipse Ti-S</td><td></td></tr><tr><td>Luria Bertani Broth</td><td>Sigma Life Science&nbsp;</td><td>L3022</td><td></td></tr><tr><td>Luria Bertani Et Suyu + agar</td><td>Sigma Yaşam Bilimi&nbsp;</td><td>L2897</td><td></td></tr><tr><td>Makro Tüp 5.0&nbsp; &nbsp;</td><td>Benchmark Scientific</td><td>C1005-T5-ST</td><td></td></tr><tr><td>Magnezyum oksit nanopartiküller</td><td>US Research Nanomaterials, Inc</td><td>Stok #:&nbsp; US3310&nbsp; &nbsp; &nbsp; M</td><td>MgO, 99+%, 20 nm</td></tr><tr><td>MS Yarı Mikro Balanslı</td><td>Mettler Toledo</td><td>MS105D</td><td></td></tr><tr><td>Nitroselüloz kağıt</td><td>Fisherbrand</td><td>09-801A Doku</td><td></td></tr><tr><td>işlememiş 12 oyuklu polistiren plaka</td><td>Falcon Corning Brand&nbsp;</td><td></td><td></td>351143</tr><tr><td>Dokusuz işlem görmüş 48 oyuklu polistiren plaka</td><td>Falcon Corning Brand&nbsp;</td><td></td><td></td>351178</tr><tr><td>Dokusuz işlem görmüş 96 oyuklu polistiren plaka</td><td>Falcon Corning Brand&nbsp;</td><td></td><td></td>351172</tr><tr><td>Petri kabı 100 mm</td><td>VWR</td><td>470210-568</td><td></td></tr><tr><td>Petri kabı, 15 mm</td><td>Fisherbrand</td><td>FB0875713A</td><td></td></tr><tr><td>pH metre</td><td>VWR</td><td>SP70P</td><td></td></tr><tr><td>Taramalı elektron mikroskobu (SEM)</td><td>TESCAN&nbsp;</td><td>Vega3 SBH</td><td></td></tr><tr><td>Sonikatör</td><td>VWR</td><td>97043-936</td><td></td></tr><tr><td>Masa üstü santrifüj</td><td>Fisher Scientific</td><td>accuSpin Micro 17</td><td></td></tr><tr><td>Masa üstü santrifüj ve nbsp;</td><td>Eppendorf</td><td>Santrifüj 5430</td><td></td></tr><tr><td>Triptik Soya Agar</td><td>MP</td><td>1010617</td><td></td></tr><tr><td>Triptik Soya Suyu</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>22092-500G</td><td></td></tr><tr><td>UV-VIS spektrofotometresi&nbsp;</td><td>Tecan</td><td>Infinite 200 PRO</td><td>https://lifesciences.tecan.com/plate_readers/infinite_200_pro</td></tr><tr><td>VWR Benchmark Incu-shaker 10L</td><td>VWR</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>X-ışını güç ayrıştırması</td><td>&nbsp; Panalitik</td><td>N/A</td><td>PANalitik Empyrean Serisi 2</td></tr></tbody></table>

nanopartiküllerin ve nanoyapılı yüzeylerin antimikrobiyal aktivitelerinin İn vitro olarak değerlendirilmesi

Evaluation of Antimicrobial Activities of Nanoparticles and Nanostructured Surfaces In Vitro

Nanopartiküllerin ve gümüş, çinko oksit, titanyum dioksit ve magnezyum oksit gibi nanoyapılı yüzeylerin antimikrobiyal aktiviteleri daha önce klinik ve çevresel ortamlarda ve tüketilebilir gıda ürünlerinde araştırılmıştır. Bununla birlikte, kullanılan deneysel yöntem ve materyallerdeki tutarlılık eksikliği, aynı nanoyapı tipleri ve bakteri türleri üzerinde yapılan çalışmalar arasında bile çelişkili sonuçlarla sonuçlanmıştır. Nanoyapıları bir ürün tasarımında katkı maddesi veya kaplama olarak kullanmak isteyen araştırmacılar için, bu çelişkili veriler klinik ortamlarda kullanımlarını sınırlar. 
Bu ikilemle yüzleşmek için, bu makalede, nanopartiküllerin ve nanoyapılı yüzeylerin antimikrobiyal aktivitelerini belirlemek için dört farklı yöntem sunuyoruz ve farklı senaryolarda uygulanabilirliklerini tartışıyoruz. Tutarlı yöntemlerin uyarlanmasının, çalışmalar arasında karşılaştırılabilecek ve farklı nanoyapı tipleri ve mikrobiyal türler için uygulanabilecek tekrarlanabilir verilere yol açması beklenmektedir. Nanopartiküllerin antimikrobiyal aktivitelerini belirlemek için iki yöntem ve nanoyapılı yüzeylerin antimikrobiyal aktiviteleri için iki yöntem sunuyoruz. 
Nanopartiküller için, doğrudan ko-kültür yöntemi, nanopartiküllerin minimum inhibitör ve minimum bakterisidal konsantrasyonlarını belirlemek için kullanılabilir ve doğrudan maruz kalma kültürü yöntemi, nanopartikül maruziyetinden kaynaklanan gerçek zamanlı bakteriyostatik ve bakterisidal aktiviteyi değerlendirmek için kullanılabilir. Nanoyapılı yüzeyler için, doğrudan kültür yöntemi, bakterilerin dolaylı ve doğrudan nanoyapılı yüzeylerle temas halinde yaşayabilirliğini belirlemek için kullanılır ve odaklanmış temasa maruz kalma yöntemi, nanoyapılı bir yüzeyin belirli bir alanındaki antimikrobiyal aktiviteyi incelemek için kullanılır. Nanopartiküllerin ve nanoyapılı yüzeylerin antimikrobiyal özelliklerini belirlerken in vitro çalışma tasarımı için dikkate alınması gereken temel deneysel değişkenleri tartışıyoruz. Tüm bu yöntemler nispeten düşük maliyetlidir, ustalaşması nispeten kolay ve tutarlılık için tekrarlanabilir teknikler kullanır ve çok çeşitli nanoyapı tiplerine ve mikrobiyal türlere uygulanabilir.

Magnezyum oksit nanopartiküllerinin ve nanoyapılı yüzeylerin antibakteriyel aktivitesinin tanımlanması, farklı malzeme tipleri ve mikrobiyal türler arasında uygulanabilir dört in vitro yöntem kullanılarak sunulmuştur.
Yöntem A ve yöntem B, 24 saat veya daha uzun bir süre boyunca bir gecikme fazında (yöntem A) ve log fazında (yöntem B) nanopartiküllere maruz kaldığında bakteriyel aktiviteleri inceler. Yöntem A, MIC ve MBC ile ilgili sonuçlar sağlarken, yöntem B, nanopartiküllerin inhib...

İn vitro teknikleri kullanarak nanopartiküllerin ve nanoyapılı yüzeylerin antimikrobiyal aktivitelerini değerlendirmek için dört yöntem sunuyoruz. Bu yöntemler, farklı nanopartiküllerin ve nanoyapılı yüzeylerin çok çeşitli mikrobiyal türlerle etkileşimlerini incelemek için uyarlanabilir.

Nanopartiküllerin ve Nanoyapılı Yüzeylerin Antimikrobiyal Aktivitelerinin İn Vitro Olarak Değerlendirilmesi

The antimicrobial activities of nanoparticles and nanostructured surfaces, such as silver, zinc oxide, titanium dioxide, and magnesium oxide, have been ...

Protokoller, nanopartikül ve nanoyapılı yüzeylerin antimikrobiyal aktivitelerini ön aşama araştırmalarından daha karmaşık yüzey incelemelerine kadar incelemek için bir yöntem sağlar. Çalışmalar arasında karşılaştırılamaz verilerle sonuçlanan daha önce tarif edilen yöntemlerin aksine, bu yöntemler farklı nanopartikül malzemeleri, nanoyapılı malzemeler ve mikrobiyal türler arasında tutarlı ve karşılaştırılabilir sonuçlar üretir. A ve B yöntemlerinde nanopartiküllerin homojen dağılımını sağlamak zor olabilir.Vorteks numuneleri iyice nanopartikül süspansiyonu sağlayacak ve alikotlar arasında üç ila dört kez pipetleme süspansiyonları koruyacaktır Bir gecede yetiştirilen bakteri kültürünün bir mililitresini 1.5 mililitre mikro santrifüj tüplerine ayırarak kültürlenmiş bakterileri toplamaya başlayın. Yeterli sayıda alikot oluşturduktan sonra, istenen oturma yoğunluğuna ulaşmak için santrifüj yapın. Supernatant'ı bir toplama kabına toplayın.Ve hücre peletini 0.5 mililitre taze büyüme ortamında tekrar askıya alın. Süspansiyonu iki tüpten birleştirin ve santrifüjlemeyi tekrarlayın. Santrifüjlemeden sonra, taze büyüme ortamı ile ikinci bir yıkama yapın ve tüpleri santrifüj etmeden önce içeriğin iki tüpten birine birleştirilmesini tekrarlayın.Üçüncü yıkamayı 0.33 mililitre tris tamponu veya hidroksietil aminometan tamponu ile yapın. Her biri 0,33 mililitre hacimli üç süspansiyonu bir adet 1,5 mililitrelik mikro santrifüjde birleştirin. Santrifüjlemeden sonra, süpernatantı peletlenmiş hücrelerden çıkarın ve hücre peletini, hücre süspansiyonu veya gecikme fazı bakteriyel tohumlama kültürü olarak bilinen bir mililitre taze tris tamponunda yeniden askıya alın.Bakterileri ve nanopartikül kültürlerini oluşturmak için, 12 iyi doku ile işlenmiş polistiren plakanın her bir kuyucuğundaki bakteri tohumlama kültürünün iki mililitresini aliquot. Önceden tartılmış magnezyum oksit parçacıkları içeren her beş mililitrelik mikro santrifüj tüpü için, üç mililitre bakteri tohumlama kültürü ekleyin. Ve magnezyum oksit nanopartiküllerini bakterilerle karıştırmak için tüpü kısaca vorteks.Karıştırdıktan sonra, magnezyum oksit nanopartiküllerinin bir mililitresini aliquot, önceden ölçülen magnezyum oksit nanopartiküllerinin her bir ağırlığının üçlü örneklerini oluşturmak için üç ayrı kuyucuğa süspansiyon haline getirir. Numuneyi gece boyunca 37 santigrat derece ve 120 rpm'de inkübe edin. Ve üç mililitrelik bir numuneyi pipet kullanarak ayrı bir 15 mililitrelik konik tüpe aktarın.Ardından, uygun sayıda sütun için B satırındaki her bir kuyucuğa G satırına 180 mikrolitre tris tamponu ekleyerek 96 kuyucuklu bir plakada bir ila 10 seri seyreltme gerçekleştirin. Bakteriyel numuneler içeren 15 mililitrelik bir konik tüpü kısaca vorteksleyin ve A sırasındaki bireysel bir kuyucuğa 50 mikrolitre bakteri numunesi ekleyin.Daha sonra, A satırından, 20 mikrolitre bakteri numunesini kısa karıştırma ile B sırasının karşılık gelen kuyucuğuna aktarın. Steril bir pipet ucu kullanarak, B sırasındaki kuyudan C sırasındaki karşılık gelen kuyucuğa 20 mikrolitre aktarın.B sırasındaki 10'dan negatif olana seri seyreltmeyi tamamlamak için G satırına kadar buna devam edin 10'dan G sırasındaki negatif altıya kadar.Bir kez yapıldıktan sonra, pipet her bir kuyucuğun 100 mikrolitresini uygun bir büyüme agar plakasına yerleştirin, ve hücre kültürünü dağıtmak için plaka boyunca yayılır.Kuyu plakalarını gece boyunca 37 santigrat derecede bir inkübatör çalkalayıcıya yerleştirin ve agar plakalarını 24 saat boyunca 37 santigrat derecede inkübe edin. Plakayı inceleyin ve yaklaşık 25 ila 300 koloniye sahip plakaları sayın. Mümkünse, aynı seyreltme değerine sahip plakaları seçin.Test edilecek her malzeme için, büyüme ortamına üç adet 200 mikrolitre alikot ekleyerek gece bakteri numunelerini üç kuyucuğa ve bakteri kültürünün üç adet 200 mikrolitrelik alikotunu ek kuyucuklara ekleyerek seyreltin. 96 kuyucuk plakasını plaka okuyucuya yerleştirin ve tarayın. Gerekirse, 600 nanometredeki optik yoğunluğa veya OD 600'e yaklaşık 0.01'e ulaşana kadar et suyu veya gece boyunca bakteri kültürü eklemeye devam edin.Bakteriyel nanopartikül süspansiyonları ve steril ortam nanopartikül süspansiyonları hazırlamak için, 15 mililitrelik konik tüplerden oluşan üçlü bir setten bir mililitre bakteri kültürü veya ortamını çıkarın. Ve önceden ölçülmüş nanopartiküller içeren beş mililitrelik bir santrifüj tüpüne ekleyin. Çözeltiyi karıştırmak için tüpleri vorteks.Beş mililitrelik santrifüj tüpünden 15 mililitrelik konik tüpe bir mililitre alikot aktararak nanopartikülleri homojen olarak dağıtın. Tamamlandığında, her numunenin 200 mikrolitresini 96 kuyucuklu bir plakanın ayrı kuyucuklarına aliquot edin. Daha önce tarif edilen oturma yoğunluğunu belirledikten sonra, numuneleri ekleyin ve 48 iyi doku ile muamele edilmemiş bir polistiren plakanın bireysel kuyucuklarına kontrol edin.Daha sonra, hücre süspansiyonunun 0.75 mililitresini, numuneleri ve kontrolleri içeren her bir kuyucuğa aliquot. 48 kuyucuk plakasını 37 santigrat derecede 24 saat boyunca bir inkübatör çalkalayıcıya yerleştirin ve 120 RPM'de çalkalayın. İnkübasyondan sonra, her gruptan iki numune toplayın ve bunları ayrı ayrı etiketli beş mililitrelik mikro santrifüj tüplerine aktarın.Her tüpe iki mililitre revize edilmiş simüle edilmiş vücut sıvısı veya RSBF ekleyin. Sterilize azotlu selüloz kağıtları bir santimetre çapında keserek hazırlayın. Kesilen nitroselüloz kağıdını uygun ortamı içeren bir agar plakasına yerleştirin.Daha sonra, her bir numune yüzeyinin ortasına 50 mikrolitre uygun bir ortam eklemeden önce filtre kağıdına seyreltilmiş bakteri kültürünün 50 mikrolitresini ekleyin. Sterilize cımbız kullanarak, nitrik seloz kağıdını burgu yüzeyinden alın. Nitrik selüloz kağıdını dikkatlice çevirin ve numune yüzeyine yerleştirin, böylece bakteriler 50 mikrolitre ortam ve ilgilenilen nanoyapılı yüzey ile temas halinde olur.Numune kültürde parçalanabiliyorsa, tris tamponu ile teması önlemek için kaldırmak için altına bir tutucu koyun. İyi içeren bir numuneye bir mililitre tris tamponu ekleyerek nemi koruyun. Gece boyunca inkübasyondan sonra, nitroselüloz kağıdını her numune yüzeyinden toplayın ve beş mililitre tris tamponuna yerleştirin.Toplanan filtre kağıtlarını ve nanoyüzey malzeme örneklerini beş saniye boyunca vorteks. Tris tampon süspansiyonlarını numuneden toplayın ve bunları ayrı ayrı taze toplama tüplerine yerleştirin. Yöntem A kullanılarak yapılan antimikrobiyal etkiler, magnezyum oksit nanopartiküllerinin mililitresi başına bir miligramın minimum ve inhibitör konsantrasyonunu veya MIC'sini ve gram-negatif Escherichia coli ve pseudomonas aeruginosa için sırasıyla mililitre başına 1.0 ve 1.6 miligram magnezyum oksit nanopartiküllerinin minimum bakteriyosidal konsantrasyonlarını veya MBC 99.9'u tanımladı.Gram-pozitif staphylococcus epidermis, S.Aureus ve metisiline dirençli staphylococcus aureus veya MRSA, MIC'nin sırasıyla mililitre magnezyum oksit nanopartikülleri başına 0.5, 0.7 ve bir miligram değerlerini gösterdi. S.epidermis ve S.aureus için sırasıyla mililitre başına 1.6 ve 1.2 miligramlık NBC 99.99 değerleri tespit edildi. MRSA, NBC 90'ın ötesine geçmedi.Mililitre başına 1.2 ve bir miligramlık MIC'ler, sırasıyla ilaca duyarlı ve ilaca dirençli kandida türleri, C albicans ve C albicans flukonazole dirençli veya FR'de tanımlanmıştır. Buna karşılık, magnezyum oksit nanopartikülleri, mililitre başına bir ve 0.7 miligramlık MIC değerlerini veya sırasıyla C.glabrata ve C glabrata ekinosandin'e dirençli veya ER'yi göstermiştir. Her aday tür, mililitre başına 0.7 ila 1.2 miligramlık bir NBC 90'a ulaştı, ancak yalnızca C.glabrata ER, mililitre başına 1.2 miligramda NBC 99.9'a düşürüldü.B yönteminde, nanopartiküllere maruz kalan MRSA, katlanarak 0.85'lik bir OD'ye büyüdü. Mililitre magnezyum oksit nanopartikülleri başına 1.2 miligram ve mililitre trimetoprim başına 6.25 miligrama maruz kalmak, sırasıyla% 80.2 ve% 81.6 oranında azalmış bakteri büyümesine neden olmuştur. Benzer şekilde, mililitre magnezyum hidroksit nanopartikülleri başına 2.9 miligram, bakteriyel büyümeyi% 70.3'e düşürdü Mililitre vankomisin başına bir mikrolitreye maruz kalmak, MRSA'nın büyümesinde% 99.99'luk bir azalma ile sonuçlandı, bu da magnezyum oksit ve magnezyum hidroksit nanopartiküllerinin bakteriyostatik aktivitesini düşündürdü.Yöntem C, dolaylı temas ile bakteriyel büyümenin inhibisyonunu göstermedi. Sonuçlar, ZC21'in, test edilen tüm numuneler için MRSA'nın yapışmasına ve büyümesine karşı en güçlü antibakteriyel aktiviteye sahip olduğunu göstermiştir. Yöntem D'de, 1.9A, 1.9 AA ve EPD örneklerinde veya bunların eşleştirilmiş filtre kağıtlarında uygulanabilir bir staph aureus tanımlanmamıştır.Bununla birlikte, diz çöktükten sonra EPD örneklerine maruz kalmak, bakteri büyümesini nanoyapılı yüzeyde ve pared filtre kağıdında birkaç hücreye indirgemiştir. Nanopartikül ve nanoyapılı yüzey antimikrobiyal aktivitelerinin tanımlanması, kronik yaralar ve implantla ilişkili enfeksiyonlarla ilgili olanlar da dahil olmak üzere biyomühendislik uygulamalarında ek araştırmalara yol açmıştır.

evaluation-antimicrobial-activities-nanoparticles-nanostructured

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Biyomühendislik

Geçiş metalleri ve karbonun birleşiminden mühendislik olarak tasarlanmış nanopartikül kompozit içeren bir ortama sahip tüpleri ele alalım.Antibiyotiklere dirençli Gram-pozitif ve Gram-negatif patojenik bakterileri test örnekleri olarak ayrı tüplere yerleştirin.Tedavi edilmemiş bakterileri negatif kontrol olarak, antibiyotikle tedavi edilmiş bakterileri ise pozitif kontrol olarak dahil edin.Örnekleri sarsıntı ile kuluçka edin.Gram-negatif bakterilerde, gözenekli dış zar ve ince peptidoglycan...

Bir nanopartikül kompozitinin patojenik bakterilere karşı antimikrobiyal etkinliğinin değerlendirilmesi

Source: Holt-Torres, P. S. et al. Evaluation of Antimicrobial Activities of Nanoparticles and Nanostructured Surfaces In Vitro. J. Vis. Exp. (2023)This video demonstrates the use of the focused-contact exposure method to evaluate the antibacterial activity of nanostructured surfaces. It outlines the steps involved in establishing direct contact between bacteria and the nanostructured surface, incubation, bacterial collection, and colony counting to assess viability.

Assessing the Antibacterial Activity of Nanostructured Surfaces Using a Focused-Contact Exposure Method

Burada, antimikrobiyal aktivite için enzimleri hızlı bir şekilde taramak ve karakterize etmek için protokoller sunuyoruz. Mikroslayt difüzyon testi ve boya salım testi, kalitatif ve kantitatif enzimatik aktivite değerlendirmesi için hedef bakteri substratlarını kullanır.

Nitel ve Nicel Saptanması için Tahliller ve Protein Antimikrobiyal karakterizasyonu

Bu çalışmada, antimikrobiyal Nanomalzemeler asidik multiwalled karbon nanotüpler oksidasyonunu ve gümüş nano tanecikleri sonraki indirgeyici birikimi tarafından sentezlenen. Antimikrobiyal aktivite ve sitotoksisite testi hazırlanan Nanomalzemeler ile gerçekleştirilmiştir.

Gümüş nano tanecikleri ve onların antibakteriyel faaliyetleri ve sitotoksik özellikleri değerlendirilmesi ile modifiye çok duvarlı karbon nanotüpler sentezi

İleri düzey malzemeler antimikrobiyal karakterizasyonu için bir protokol tanıtacağız. Burada, malzeme yüzeylerde Antimikrobiyal aktivite birbirini tamamlayan iki yöntemine göre ölçülür: bir agar disk difüzyon testi üzerinde dayanır, ve diğeri de ISO 22196:2007 norm dayalı standart bir prosedür.

Antimikrobiyal Biyomühendislik uygulamalar için gelişmiş malzeme karakterizasyonu

Burada, nazal kendiliğinden monte edilmiş nanoemülsiyon tümör aşısının in vitro ve in vivo olarak hazırlanması ve değerlendirilmesi için ayrıntılı yöntemler sunuyoruz.

Nazal Kendi Kendine Toplanan Nanoemülsiyon Tümör Aşısının İn Vitro ve İn Vivo Hazırlanması, Özellikleri, Toksisitesi ve Etkinliğinin Değerlendirilmesi

Bu protokol, yeni bir nanoemülsiyon adjuvan aşısının fiziksel özelliklerini, immün yanıtını ve in vivo koruyucu etkisini hazırlar ve değerlendirir.

Bir nanoemülsiyon adjuvan aşısının metisiline dirençli Staphylococcus aureus (MRSA) Enfeksiyonuna Karşı İmmün Yanıtının Değerlendirilmesi

Antimikrobiyal laboratuvar önlükleri, patojen birikiminin çapraz kontaminasyonunu ve kazara biyo-dökülmelerini önler. Burada, laboratuvar önlüğünün tipik kullanımı için etkinliği ve uygunluğu tam olarak değerlendirmek için nano-bitkisel kapsülleme ve modifiye standart testler kullanarak cilt dostu bir antimikrobiyal kumaş geliştirme protokolünü açıklıyoruz.

Uçucu yağların nano-bitkisel kapsüllemesini kullanan bir antimikrobiyal kumaş

Bu çalışmada, çinko oksit nanopartikülleri bir çökeltme yöntemi kullanılarak sentezlenmiştir. Sentezlenen partiküllerin antibakteriyel etkisi, çoklu ilaca dirençli metisiline dirençli Staphylococcus aureus (MRSA) ve Pseudomonas aeruginosa bakteri suşlarına karşı test edilmiştir.

Çinko Oksit Nanopartiküllerinin Hazırlanması ve Antibakteriyel Etkilerinin Değerlendirilmesi

Nanoparçacık izleme analizi (NTA) ve polimerik gen teslimat nanopartiküller değerlendirmek için high-throughput Akım sitometri için bir protokol tanımlanmıştır. NTA nanoparçacık parçacık büyüklüğü dağılımı ve plazmid başına parçacık dağılımını karakterize etmek için kullanılmaktadır. Yüksek throughput flow sitometri gen teslimat biyomalzemelerin bir kütüphane için nicel transfeksiyon etkinliği değerlendirilmesini sağlar.

Polimerik Gen Taşıyıcı Değerlendirilmesi Nanoparçacık İzleme Analizi ve Yüksek throughput Flow Sitometri tarafından Nanopartiküller

Öğrenin, nanopartiküllerin ve nanoyapılı yüzeylerin antimikrobiyal aktivitelerini in vitro yöntemlerle değerlendirmeyi. Bu güvenilir protokoller, farklı malzemeler ve mikroorganizmalar arasında tutarlı ve karşılaştırılabilir sonuçlar sağlar.

Nanopartiküllerin ve Nanoyapılı Yüzeylerin Antimikrobiyal Aktivitelerinin İn Vitro Olarak Değerlendirilmesi

Daha fazla video keşfet