Síntesis de nanotubos de carbono multipared modificados con nanopartículas de plata y la evaluación de sus actividades antibacterianas y propiedades citotóxicas
Summary
En este estudio, nanomateriales antimicrobianos fueron sintetizados por oxidación ácida de nanotubos de carbono pirólisis y posterior deposición reductiva de nanopartículas de plata. Se realizaron pruebas de actividad y la citotoxicidad antimicrobianas con los nanomateriales como preparado.
Abstract
En este estudio, los nanotubos de carbono multipared (ello) fueron tratados con una solución acuosa de ácido sulfúrico para formar un grupo funcional a base de oxígeno. Ello plata fueron preparado por la deposición reductiva de plata de una solución acuosa de AgNO3 en ello oxidado. Dado el color único de los CNTs, no era posible aplicar a la concentración mínima inhibitoria o ensayos de toxicidad mitocondrial para evaluar las características de toxicidad y antibacteriana, ya que pueden interferir con los ensayos. La zona de inhibición y la concentración bactericida mínima para la Ag-ello se midieron y análisis de azul de tripano y vivos/muertos se utilizaron para medir las características de toxicidad y antibacteriano sin interferir en el color de los CNTs.
Introduction
El objetivo de este estudio es hacer medio ambiente nanomateriales antibacteriano que pueden inhibir el crecimiento de bacterias forma biofilms. Estos nanomateriales antibacterianos tienen el potencial para superar los problemas de resistencia de toxicidad y antibiótico de antibióticos compuestos químicos o de productos químicos comúnmente usados. Un biofilm es una sustancia polimérica extracelular hidratada (EPS) que se compone de polisacáridos, proteínas, ácidos nucleicos y lípidos1,2. Biopelículas protegen la entrada de sustancias extrañas y ayudan a las bacterias a crecer vigorosamente3,4. Biofilms provocan olor y enfermedades infecciosas crónicas5,6. Methylobacterium spp., por ejemplo, crece adhiriéndose a lugares donde el agua está siempre presente o donde es difícil garantizar la Erradicación bacteriana en una base continua, como intercambiadores de calor de aire acondicionado, duchas y sanitarios. Estos tipos de biofilms provocan olor y enfermedades infecciosas crónicas5,6.
Normalmente, se utilizan productos químicos o compuestos químicos antibióticos para inhibir el crecimiento de bacterias que forman biopelículas. La aparición de bacterias resistentes a los antibióticos y las preocupaciones sobre seguridad en vivo de los productos químicos están impulsando la necesidad de desarrollar nuevos materiales para prevenir la formación de biofilms y para inhibir el crecimiento de bacterias.
En este estudio, se sintetizan nanomateriales antimicrobianos que están libres de toxicidad y resistencia a los antibióticos. La plata es una sustancia antimicrobiana conocida, y los acontecimientos recientes en la Nanociencia y la nanotecnología han llevado a investigación sobre los efectos antimicrobianos de nanopartículas de metal7,8. Estudios recientes han informado que el pequeño tamaño y alta relación superficie a volumen de las nanopartículas como resultado aumento de la actividad antibacteriana9,10,11.
Los nanomateriales presentados combinan nanopartículas de plata con nanotubos de carbono con un alto cociente de aspecto, lo que aumenta el área superficial por unidad de volumen y aumento de propiedades antimicrobianas. El compuesto de plata fabricado en carbono nanopartículas nanotubos presenta importantes propiedades antimicrobianas y mínima toxicidad para las células humanas y animales. Los procesos sintéticos en estudios anteriores utilizan peligrosos agentes reductores como el NaBH4, formamida, dimetilformamida e hidracina. El proceso es complicado, peligroso y desperdiciador de tiempo. El proceso sintético registrado aquí utiliza etanol como agente reductor significativamente menos peligroso.
Se midieron la zona de inhibición y la concentración bactericida mínima (CBM) para el Ag-ello; Vivo/muerto y ensayos de azul de tripano fueron utilizados para medir la toxicidad y propiedades antibacterianas. Concentración mínima inhibitoria (CMI) y ensayos de toxicidad mitocondrial (MTT), no se realizaron debido al color inusual de los nanotubos de carbono que habría interferido con los ensayos. Finalmente, se determinó la concentración mínima para prevenir el crecimiento de Methylobacterium spp sin afectar a células de mamíferos.
Protocol
Representative Results
Discussion
Aquí, Divulgamos un método simple para la preparación de ello con nanopartículas de Ag depositadas. Este nanomaterial con plata demuestra actividad antibacteriana substancial y mínimo potencial de absorción incontrolada de nanopartículas de plata en el cuerpo. Demostramos que 30 μg/mL de Ag sintetizado-ello es un nivel eficaz de actividad antibacteriana contra Methylobacterium spp con la insignificante citotoxicidad a hepatocitos de mamífero. Aunque mejoras adicionales y evaluaciones de bioseguridad par…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este estudio fue apoyado por becas de investigación de la Universidad Chung-Ang (2016) y por el programa de desarrollo de la tecnología de Nano Material a través de la Fundación de investigación nacional de Korea(NRF) financiado por el Ministerio de ciencia y las TIC (Nº 2017M3A7B8061942).
Materials
| 0.1 N silver nitrate | SIGMA-ALDRICH | 1090811000 | |
| Carbon nanotube, multi-walled | Tokyo Chemical Industry Co., LTD | 308068-56-6 | |
| R2A agar | MBcell | MB-R1129 | |
| R2A broth | MBcell | MB-R2230 | |
| Methylobacterium spp. | KCTC | 12618 | from Korea Collection for Type Cultures Daejeon Korea 12618, Daejon, Korea |
| LIVE/DEAD Cell imaging Kit | ThermoFisher SCIENTIFIC | R37601 | |
| AML12 | from Chungnam University, Dajeon, Korea | ||
| human PBMC | ATCC | PCS-800-011 | |
| TEM | JEOL | JEM-2100F | |
| XRD | Rigaku | D/MAX 2500 | Cu K photon source (40kV, 100mA) |
| JuLI Br | NanoEnTek | JULI-BRSC |
Riferimenti
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