Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Biology
Click here for the English version

Biology

En In Vitro Model til at studere effekten af 5-aminolaevulinsyre-medieret Fotodynamisk terapi på Staphylococcus aureus Biofilm

Published: April 16, 2018 doi: 10.3791/57604
Automatic Translation
*1, *2, 2, 2, 2, 3, 1, 2
1Department of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery, Eye & ENT Hospital, Shanghai Key Clinical Disciplines of otorhinolaryngology, Fudan University, 2Key Laboratory of Medical Molecular Virology of Ministries of Education and Health, Department of Medical Microbiology and Parasitology, School of Basic Medical Science, Shanghai Medical College of Fudan University, 3Department of Dermatology, Huashan Hospital, Fudan University
* These authors contributed equally

Summary

Dette manuskript beskriver en protokol for at studere den antimikrobielle effekt af 5-aminolaevulinsyre syre-medieret Fotodynamisk terapi (ALA-PDT) på en Staphylococcus aureus biofilm. Denne protokol kan bruges til at udvikle en in vitro- model for at studere til behandling af bakterielle biofilm med PDT i fremtiden.

Abstract

Staphylococcus aureus (S. aureus) er en fælles menneskelige patogen, som forårsager pyogenic og systemiske infektioner. S. aureus infektioner er vanskeligt at udrydde ikke kun på grund af fremkomsten af antibiotika-resistente stammer, men også sin evne til at form biofilm. Fotodynamisk terapi (PDT) har for nylig nævnt som en af de mulige behandlinger til at kontrollere biofilm infektioner. Dog er yderligere undersøgelser forpligtet til at forbedre vores viden om dens indvirkning på bakterielle biofilm, samt de underliggende mekanismer. Dette manuskript beskriver en in vitro model af PDT med 5-aminolaevulinsyre (5-ALA), en forløber for den faktiske photosensitizer, protoporphyrin IX (PpIX). Kort, modne S. aureus biofilm blev inkuberet med ALA og derefter udsat for lys. Senere blev den antibakterielle virkning af ALA-PDT på S. aureus biofilm kvantificeres ved beregningen af de kolonidannende enheder (CFUs) og visualiseret ved levedygtighed fluorescerende farvning via Konfokal laser scanning mikroskopi (CLSM). Repræsentative resultater viste en stærk antibakteriel effekt af ALA-PDT på S. aureus biofilm. Denne protokol er enkel og kan anvendes til at udvikle en in vitro- model for at studere behandling af S. aureus biofilm med ALA-PDT. Fremover, kunne det også henvises til i PDT undersøgelser udnytter andre photosensitizers for forskellige bakteriestammer med minimale tilpasninger.

Introduction

S. aureus er en vigtig Gram-positive patogen, der koloniserer hud og slimhinder i menneskelige værter. Dens evne til at form biofilm betragtes som et vigtigt aspekt af dens patogenese1. Bakterielle biofilm er et fællesskab af bakterier indlejret i en egen-producerede matrix, som er sammensat af ekstracellulære polymere stoffer, herunder polysaccharid, DNA og protein. Denne matrix spiller en væsentlig rolle i den fortsatte eksistens af bakterielle infektioner, bidrage til en høj grad af modstand mod det menneskelige immunsystem og aktuelle antimikrobielle behandlingsformer2. Antibiotika er stadig den vigtigste behandling for biofilm infektioner, selv om virkningerne af antibiotika på biofilm er begrænset. Det er tidligere påvist, at celler i biofilm er 10 - 1.000 gange mere resistente over for antibiotika i forhold til deres planktoniske modparter3. Således alternative strategier er nødvendige for at erobre dette spørgsmål.

PDT, en alternativ behandling for bakterielle infektioner, bruger en passende bølgelængde lys til at aktivere photosensitizers. Dette fører til produktion af reaktive ilt arter (ROS), som er dødelige til target-cellerne ved at forstyrre cellevæggen, inaktivere enzymer og beskadige DNA4. Denne multi-Target karakteristisk gør det vanskeligt for bakterier at udvikle resistens over for PDT behandling.

Den antimikrobielle effekt af PDT på bakterie- og svampeinfektioner biofilm, med flere photosensitizers, såsom toluidin blå, Malakit grønt, methylenblåt, klor e6 og porfyriner, er blevet undersøgt i tidligere rapporter5,6, 7,8,9,10,11,12,13. 5-ALA, en prodrug af den faktiske photosensitizer, PpIX, er kendetegnet ved sin lille molekylvægt og hurtig clearance12,14. Disse fordele give ALA-PDT store potentiale som en terapeutisk anvendelse. Selv om effekten af ALA-PDT på planktoniske bakterier er blevet undersøgt af mange grupper12, klarlagt den antimikrobielle effekt af ALA-PDT på bakterielle biofilm endnu ikke. I mellemtiden, er det svært at sammenligne resultater mellem tidligere undersøgelser. En af grundene er, at de forskellige protokoller bruges af forskellige grupper. Således, denne protokol beskriver en in vitro- model af en ALA-PDT system baseret på vores tidligere arbejde15. Effekten af denne model blev bekræftet af CFU beregning og levedygtighed farvning med CLSM.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Biofilmdannelse

  1. Biofilmdannelse i 96-brønd mikroplader
    1. Hente S. aureus stamme USA300 og 3 biofilm-dannende klinisk stammer (C1 - C3) opbevares ved-80 ° C.
      Bemærk: Evne til de kliniske stammer til at danne biofilm var bestemt af mikrotiter plade assay beskrevet tidligere15.
    2. Podes bakterien i 5 mL trypton soja bouillon (TSB) medium, og dyrke i en inkubator under omrystning ved 37 ° C natten til den stationære fase.
    3. Centrifugeres overnight bakteriekulturen på 4.000 x g i 10 min. ved 25 ° C og derefter supernatanten. Resuspend pellets i fosfatbufferet saltopløsning (PBS) til en slutkoncentration på 2,0 x 109 CFU/mL.
      Bemærk: Koncentrationen af bakterier blev anslået ved måling af ekstinktionen og yderligere bestemmes ved plade tæller16, afslørende at 1 OD600 af suspension indeholdt 1,5 x 108 CFU/mL.
    4. Fortynd den bakterielle suspension til 1:200 (1,0 x 107 CFU/mL) i TSB medium indeholdende 0,5% glukose. Podes 200 µL af bakteriel suspension i hvert hul i en celle-kultur-behandlede polystyren 96-brønd mikrotiterplade.
    5. Inkuber mikrotiterplade statisk ved 37 ° C i 24 timer under et godt iltet miljø.
      Bemærk: Inkubationstiden for modne Biofilmdannelse kan variere for forskellige bakteriestammer; Det bør fastlægges, før PDT eksperimentere15.
    6. Kassér medier i brøndene og mikrotiterplade brøndene vaskes forsigtigt med PBS tre gange og derefter supernatanten.
      Bemærk: Skridt skal udføres meget forsigtigt for at undgå at forstyrre den dannede biofilm.
  2. Biofilmdannelse i retter
    1. Podes S. aureus stamme USA300 til 5 mL TSB medium, og dyrke i en inkubator under omrystning ved 37 ° C natten til den stationære fase.
    2. Centrifugeres overnight bakteriekulturen på 4.000 x g i 10 min. ved 25 ° C og derefter supernatanten. Resuspend pellets i PBS til en endelig koncentration på 2,0 x 109 CFU/mL. Derefter fortyndes den bakterielle suspension til 1:200 (1,0 x 107 CFU/mL) i TSB medium indeholdende 0,5% glukose. Podes 2 mL af bakteriel suspension i en 35-mm optisk kvalitet glas bund celle kultur skål, og der inkuberes statisk ved 37 ° C i 24 timer.
      Bemærk: Koncentrationen af bakterier blev anslået ved måling af ekstinktionen.
    3. Opsug medier med en pipette, og derefter skylles biofilm i skål forsigtigt med PBS tre gange og derefter supernatanten omhyggeligt.
      Bemærk: Undgå at berøre pipette tip til bunden af skålen. Trin 2.2 skal udføres straks efter dette skridt til at forhindre udtørring af den dannede biofilm.

2. lette bestråling

  1. Gemme 5-ALA i 4 ° C køleskab. Før forsøget, fortyndes 5-ALA med PBS til 10 mM.
    Bemærk: 5-ALA løsning skal være frisk fremstillede før forsøget.
  2. I den eksperimentelle gruppe, skal du tilføje 200 µL af 10 mM ALA til hver brønd mikrotiterplade eller 2 mL til fadet, kultur. Dæk plade/fadet med alufolie, og Inkuber i 1 time. Derefter bestråle tallerken/fad med en lysdiode (LED) med en lys intensitet på 100 mW/cm2 for 1 time at opnå en lys dosis af 360 J/cm2 med en større bølgelængde på 633 ± 10 nm17.
    Bemærk: For at lade lyset energi effektivt og lige så leveres til biofilm i alle brønde/retter, fastsætte afstanden fra toppen af lyskilden til brønd/parabol på 6,0 cm, og begrænse den eksperimentelle region til området centrale bestråling (10 cm x 8 cm). at sikre, at resultaterne er reproducerbare eksperimenter skal udføres på den samme stuetemperatur.
    For at undgå direkte eksponering af pladen til andre lyskilder, såsom sollys, rumbelysning eller lamplight, LED var tændt inden du flytter tallerken/fad til området bestråling i trinnet LED bestråling, og lyset var lys nok til at afslutte operationen.
  3. Opsætning af kontrolgruppen (tre kontrolgrupper blev sat i vores eksperiment).
    1. For det første kontrolelement gruppe (ALA - LED-), tilføje 200 µL af PBS til hver brønd i mikrotiterplade eller 2 mL til fadet, kultur. Dæk plade/fadet med alufolie, og der inkuberes i 2 timer.
    2. For den anden kontrolgruppe (ALA + LED-), tilføje 200 µL af 10 mM ALA til hver brønd i mikrotiterplade eller 2 mL til fadet, kultur. Dæk plade/fadet med alufolie, og der inkuberes i 2 timer.
    3. For den tredje kontrolgruppen (ALA-LED +), tilføje 200 µL af PBS i hvert hul i mikrotiterplade eller 2 mL til fadet, kultur. Dæk plade/fadet med alufolie, og Inkuber i 1 time. Så udsætte plade til LED med 360 J/cm2 lys bestråling på en større bølgelængde af 633 ± 10 nm17.
      Bemærk: I trinnet LED bestråling undgå direkte eksponering af pladen til andre lyskilder, såsom sollys, rumbelysning eller lamplight.

3. bestemmelse af effektiviteten af PDT behandling

Bemærk: For at bekræfte effekten af ALA-PDT på S. aureus biofilm, levedygtigheden af celler med eller uden ALA-PDT blev evalueret af CFU tælle samt levedygtighed farvning.

  1. Bestemmelse af de resterende levedygtige bakterieceller
    1. Efter ALA-PDT behandling, kassere medier i brøndene og brøndene vaskes med PBS tre gange til at fjerne alle ikke-tilhænger celler for både eksperimentelle og styre grupper.
      Bemærk: Dette trin skal udføres meget forsigtigt.
    2. Skrab de vedhængende bakterieceller grundigt fra brønde med pipette spids og indsamle cellerne i koniske rør.
    3. Centrifugeres den bakterielle suspension på 4.000 x g i 10 min. ved 4 ° C, og supernatanten.
    4. Resuspend bakterier i 1 mL 0,25% pancreatin enzym i PBS og inkuberes ved 37 ° C i 1,5 time.
    5. Der centrifugeres ved 4.000 x g i 10 min.; supernatanten, så resuspenderes i 200 µL af PBS.
    6. Gøre 1:10 serielle fortyndinger af celle løsning med PBS; Tilføj derefter 5 µL af hver seriel fortynding prøve på trypton soja agar (TSA) tallerken. Inkuber TSA pladen ved 37 ° C i 16 h; derefter tælle (af blotte øje) antallet af bakteriel kolonier (CFU/mL).
  2. Observation af S. aureus biofilm af CLSM
    1. Efter lys bestråling, vaske biofilm i kultur fad med PBS tre gange.
      Bemærk: Dette trin skal udføres meget forsigtigt.
    2. Der tilsættes 1 mL af 1 µM grønt-fluorescerende nukleare og kromosom plet, der er gennemtrængelig for de prokaryote celle membraner (f.eks.SYTO9) og 1 mL af 1 µM propidium Iodid (PI) for 20 min til at plette den biofilm samt døde celler.
    3. Observere levedygtige celler (grønne fluorescens, Ex / Em 485 nm/530 nm) og døde celler (rød fluorescens, Ex / Em 485 nm/630nm) under en CLSM med en 63 X 1,4-NA oliebestan mål linse.
    4. Generere billeder ved hjælp af mikroskopi software.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Levedygtigheden af bakterier i biofilm faldt efter ALA-PDT behandling i forhold til kontrol (ALA - LED-, ALA + LED- og ALA-LED +) i både USA300 og de tre kliniske stammer (figur 1).

For at bekræfte resultaterne fra CFU assay og observere antibakterielle virkning af ALA-PDT på S. aureus biofilm i situ, USA300 biofilm blev visualiseret ved CLSM med levedygtighed farvning. De levedygtige og døde celler var farvet med grøn og rød fluorescens, henholdsvis. Billedet viste, at de fleste af bakterierne i biofilm blev dræbt af ALA-PDT, som var i overensstemmelse med resultaterne af CFU assay (figur 2).

Figure 1
Figur 1: effekt af ALA-PDT på biofilm. CFU/mL blev log-transformeret og vist som gennemsnit ± standardafvigelse i USA300 og tre kliniske stammer (C1 - C3) behandlet med ALA-PDT (ALA + LED +) eller betingelser kontrol (ALA - LED-, ALA + LED-, ALA-LED +). Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 2
Figur 2: repræsentant CLSM billeder af S. aureus biofilm med LIVE/døde pletter. Biofilm dannet af USA300 bakterier blev behandlet med eller uden ALA-PDT (panel A: ALA - LED-, bedømmelseskomite B: ALA + LED-, bedømmelseskomite C: ALA-LED +, bedømmelseskomite D: ALA + LED +), og derefter farves med SYTO9 (grøn fluorescens) og PI (rød fluorescens) til at repræsentere de levende og døde bakterier uafhængigt af hinanden. En 63 X 1,4-NA oliebestandighedsobjektet blev brugt. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

PDT er blevet en velundersøgte terapi til behandling af kræft, da det blev opfundet for mere end 100 år siden18. I det sidste årti, PDT er blevet anvendt som en antimikrobiel strategi og har vist effektivitet mod nogle antibiotika-resistente patogene bakterier12. I forhold til planktoniske staten, synes bakterielle biofilm at være mere resistente over for antibiotika behandling3, mens effekten af ALA-PDT på biofilm ikke er blevet fuldt undersøgt endnu.

En in vitro- ALA-PDT system blev beskrevet i denne artikel, og den antibakterielle virkning af denne model på S. aureus biofilm blev demonstreret. To metoder blev anvendt til at teste effekten af ALA-PDT på S. aureus biofilm i denne protokol. Mens CFU test demonstreret den antimikrobielle effekt ved at beregne de levedygtige celler efter behandling, fluorescerende levedygtighed farvning med CLSM ikke kun bekræftede resultaterne af CFU test, men også fundet den morfologiske karakter af den levende og døde bakterier in situ. Ved hjælp af både analytiske teknikker sammen er en ideel metode til bestemmelse af effekten af ALA-PDT på biofilm. Baseret på CLSM resultaterne, var de døde bakterieceller overvejende fordelt i det øverste lag, mens nogle af bakterier i det nederste lag forblev i live15. Sidstnævnte kan være kilden til bakteriel kolonier i CFU assay. Et lignende resultat er blevet observeret i en undersøgelse foretaget af O'Neill et al., der blev forklaret af lav ophobning af photosensitizers i det inderste lag eller lys evne til at trænge ind i disse regioner19.

I denne protokol inkuberes den modne biofilm med 10 mM Ala til 1 time før eksponering for PDT. Disse parametre blev valgt på grundlag af resultaterne af to pre eksperimenter. Først, den antimikrobielle effekt af ALA blev testet imod biofilm uden lys bestråling ved hjælp af forskellige koncentrationer af ALA og forskellige mængder af tid til udrugning med S. aureus biofilm. Grupper uden nogen bakteriedræbende effekt blev udvalgt som kandidater. For det andet PDT effekt blev opdaget i disse kandidat grupper, og gruppen med de mest potente bakteriedræbende effekt blev endelig valgt i denne protokol. De parametre, der anvendes i denne protokol sikres således, at der var ingen bakteriedræbende effekt af ALA alene. En 1-h Inkubationstiden er væsentligt kortere, end dem, der anvendes i tidligere undersøgelser17,20, hvilket gør det bekvemt for in vitro- undersøgelser og potentielle anvendelse i fremtidige kliniske behandlinger.

Der er flere kritiske punkter for vellykket brug af denne model. Først, skal hele processen involverer manipulation af ALA behandlet bakterier udføres i mørket. Andet, manipulation af den modne biofilm bør være blid at undgå at forstyrre den dannede biofilm. For det tredje i CFU test, skal skrabning bakterier fra bunden af pladerne være grundig. Endelig, den frisklavede ALA bør anvendes; Derfor er det bedre at forberede ALA lige før eksperimentet.

Selv om denne protokol kan bruges til at teste effekten af ALA-PDT på S. aureus biofilm i vitro, er det stadig forskellige fra den kliniske situation in vivo. For eksempel biofilm i den menneskelige krop er normalt dannet af flere bakteriestammer21,22, og miljø in vivo er mere komplekse end at in vitro-, som kan påvirke effekten af PDT. Derfor, fremtidige i vivo forsøg er nødvendige for en fuld evaluering af ALA-PDT antibakterielle virkninger på S. aureus biofilm. Men på grund af dens fordele af bekvemmelighed og de etiske spørgsmål i vivo undersøgelser, denne in vitro- platform vil være nyttige og praktisk at forbedre undersøgelse af virkningerne af ALA-PDT på S. aureus biofilm. Det skal også bemærkes, at selv om ALA, en forløber for photosensitizer PpIX, har gunstige egenskaber, herunder hurtig clearance, færre og kortere varende kutane lysfølsomhed, begrænset lys penetration begrænset til overfladiske læsioner og især dets ikke-kumulativ toksicitet14, lys dosis og photosensitizer koncentration, der kræves til at opnå bakterier drab kan stadig have en tilskuer effekt på værten cellernes levedygtighed. Således, at studere ændringen af ALA23 til målrettet behandling af udvalgte patogene bakterielle stammer ligesom S. aureus er værdifulde for fremtidige antimikrobiel behandling.

Denne protokol kan ikke kun bruges til undersøgelse af effekten af ALA-PDT på S. aureus stammer i fremtiden, men kan også bruges som reference for at studere dens virkning på biofilm dannet af andre bakterier. Parametrene, som koncentrationen af ALA og varigheden af bakterier inkubering med ALA, kan variere blandt forskellige bakteriestammer, men principperne beskrevet ovenfor er almindeligt delt.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har intet at videregive

Acknowledgments

Dette arbejde blev finansieret af National karakter Science Foundation of China for unge akademikere (nr. 81300810), Shanghai unge læge træningsprogram (nr. 20141057) og National Natural Science Foundation of China (81671982, 81271791 og 81571955). Vi vil gerne takke LetPub (www.letpub.com) for at yde sproglig bistand under forberedelsen af dette manuskript.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Tryptone Soya Broth (TSB) OXOID CM0129B
Tryptone Soya Agar (TSA) OXOID CM0131
SYTO9 Thermo Fisher Scientific L7012 The LIVE/DEAD BacLight Bacterial Viability Kits 
Propidium iodide (PI) Thermo Fisher Scientific L7012 The LIVE/DEAD BacLight Bacterial Viability Kits 
Pancreatin Sigma-Aldrich P3292
5-aminolevulinic acid (ALA) Fudan Zhangjiang Bio-Pharm 3.1
Staphylococcus aureus strain USA300 / / The source of USA 300 references “Tenover FC, Goering RV. J Antimicrob Chemother. 2009 Sep; 64(3):441-6”.
Staphylococcus aureus clinical strains (C1-C3) / / All clinical strains were isolated from patients with chronic rhinosinusitis in the Department of Otorhinolaryngology-Head and Neck Surgery, Eye and ENT Hospital of Fudan University [Zhang QZ, Zhao KQ, Wu Y, et al. PLoS One. 2017 Mar; 12(3): e0174627].
96-well microplate Corning Inc 3599 Clear Flat Bottom Polystyrene TC-Treated Microplates, Individually Wrapped, with Lid, Sterile
Fluorodish NEST Biotechnology 801001 Glass bottom, Non-pyrogenic
Eppendorf Safe-Lock Tubes, 1.5 mL Eppendorf 0030120086
Eppendorf microcentrifuge 5417 Eppendorf Z365998 | SIGMA
Incubator Thermo Fisher Scientific SHKE4000 MaxQ 4000 Benchtop Orbital Shakers
Light emitting diode (LED) Wuhan Yage Optic and Electronic Technique CO LED-IB
Leica TCS SP8 confocal laser-scanning microscope Leica Microsystems
Leica LAS AF software Leica Microsystems
IMARIS software Bitplane

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Lewis, K. Riddle of biofilm resistance. Antimicrob Agents Chemother. 45 (4), 999-1007 (2001).
  2. Rabin, N., et al. Biofilm formation mechanisms and targets for developing antibiofilm agents. Future Med Chem. 7 (4), 493-512 (2015).
  3. Mah, T. F., O'Toole, G. A. Mechanisms of biofilm resistance to antimicrobial agents. Trends Microbiol. 9 (1), 34-39 (2001).
  4. Sharma, M., et al. Toluidine blue-mediated photodynamic effects on staphylococcal biofilms. Antimicrob Agents Chemother. 52 (1), 299-305 (2008).
  5. Rosa, L. P., da Silva, F. C., Nader, S. A., Meira, G. A., Viana, M. S. In vitro effectiveness of antimicrobial photodynamic therapy (APDT) using a 660 nm laser and malachite green dye in Staphylococcus aureus biofilms arranged on compact and cancellous bone specimens. Lasers Med Sci. 29 (6), 1959-1965 (2014).
  6. Rosa, L. P., Silva, F. C., Nader, S. A., Meira, G. A., Viana, M. S. Effectiveness of antimicrobial photodynamic therapy using a 660 nm laser and methyline blue dye for inactivating Staphylococcus aureus biofilms in compact and cancellous bones: An in vitro study. Photodiagnosis Photodyn Ther. 12 (2), 276-281 (2015).
  7. Mai, B., et al. The antibacterial effect of sinoporphyrin sodium photodynamic therapy on Staphylococcus aureus planktonic and biofilm cultures. Lasers Surg Med. 48 (4), 400-408 (2016).
  8. Gandara, L., Mamone, L., Bohm, G. C., Buzzola, F., Casas, A. Enhancement of photodynamic inactivation of Staphylococcus aureus biofilms by disruptive strategies. Lasers Med Sci. 32 (8), 1757-1767 (2017).
  9. Baltazar, L. M., et al. Antimicrobial photodynamic therapy: an effective alternative approach to control fungal infections. Front Microbiol. 6, 202 (2015).
  10. Fernandes, T., Bhavsar, C., Sawarkar, S., D'Souza, A. Current and novel approaches for control of dental biofilm. Int J Pharm. 536 (1), 199-210 (2017).
  11. De Sordi, L., et al. Development of Photodynamic Antimicrobial Chemotherapy (PACT) for Clostridium difficile. PLoS One. 10 (8), e0135039 (2015).
  12. Harris, F., Pierpoint, L. Photodynamic therapy based on 5-aminolevulinic acid and its use as an antimicrobial agent. Med Res Rev. 32 (6), 1292-1327 (2012).
  13. Donnelly, R. F., McCarron, P. A., Tunney, M. M. Antifungal photodynamic therapy. Microbiol Res. 163 (1), 1-12 (2008).
  14. Shi, H., Li, J., Zhang, H., Zhang, J., Sun, H. Effect of 5-aminolevulinic acid photodynamic therapy on Candida albicans biofilms: An in vitro study. Photodiagnosis Photodyn Ther. 15, 40-45 (2016).
  15. Zhang, Q. Z., et al. 5-aminolevulinic acid-mediated photodynamic therapy and its strain-dependent combined effect with antibiotics on Staphylococcus aureus biofilm. PLoS One. 12 (3), 0174627 (2017).
  16. Chang, Y. C., et al. Rapid single cell detection of Staphylococcus aureus by aptamer-conjugated gold nanoparticles. Sci Rep. 3, 1863 (2013).
  17. Barra, F., et al. Photodynamic and Antibiotic Therapy in Combination to Fight Biofilms and Resistant Surface Bacterial Infections. Int J Mol Sci. 16 (9), 20417-20430 (2015).
  18. St Denis, T. G., et al. All you need is light: antimicrobial photoinactivation as an evolving and emerging discovery strategy against infectious disease. Virulence. 2 (6), 509-520 (2011).
  19. O'Neill, J. F., Hope, C. K., Wilson, M. Oral bacteria in multi-species biofilms can be killed by red light in the presence of toluidine blue. Lasers Surg Med. 31 (2), 86-90 (2002).
  20. Li, X., et al. Effects of 5-aminolevulinic acid-mediated photodynamic therapy on antibiotic-resistant staphylococcal biofilm: an in vitro study. J Surg Res. 184 (2), 1013-1021 (2013).
  21. Hall-Stoodley, L., Costerton, J. W., Stoodley, P. Bacterial biofilms: from the natural environment to infectious diseases. Nat Rev Microbiol. 2 (2), 95-108 (2004).
  22. Elias, S., Banin, E. Multi-species biofilms: living with friendly neighbors. FEMS Microbiol Rev. 36 (5), 990-1004 (2012).
  23. Wu, J., et al. Design and Proof of Programmed 5-Aminolevulinic Acid Prodrug Nanocarriers for Targeted Photodynamic Cancer Therapy. ACS Appl Mater Interfaces. 9 (17), 14596-14605 (2017).

Tags

Biologi spørgsmål 134 Fotodynamisk terapi 5-aminolaevulinsyre biofilm Staphylococcus aureus protokol model in vitro-
En <em>In Vitro</em> Model til at studere effekten af 5-aminolaevulinsyre-medieret Fotodynamisk terapi på <em>Staphylococcus aureus</em> Biofilm
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Zhao, K. Q., Wu, Y., Yi, Y. X.,… More

Zhao, K. Q., Wu, Y., Yi, Y. X., Feng, S. J., Wei, R. Y., Ma, Y., Zheng, C. Q., Qu, D. An In Vitro Model to Study the Effect of 5-Aminolevulinic Acid-mediated Photodynamic Therapy on Staphylococcus aureus Biofilm. J. Vis. Exp. (134), e57604, doi:10.3791/57604 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter