توليف للأنابيب النانوية الكربونية متعددة الجدران تعديل مع جسيمات فضة نانوية وتقييم الخصائص السامة للخلايا والأنشطة المضادة للبكتيريا
Summary
في هذه الدراسة، تم تصنيعه المواد النانوية الميكروبات أكسدة الحمضية للأنابيب النانوية الكربونية مولتيواليد وترسب جسيمات فضة نانوية التخفيض اللاحقة. تم إجراء الاختبارات الميكروبات النشاط وسيتوتوكسيسيتي مع المواد متناهية الصغر كإعداد.
Abstract
في هذه الدراسة، يعاملون الأنابيب النانوية الكربونية متعددة الجدران (MWCNTs) مع حل مائي من حامض الكبريتيك تشكيل مجموعة وظيفية المستندة إلى الأوكسجين. موكنتس الفضي أعدها ترسب الفضة محلول مائي من إنيو3 في موكنتس المؤكسدة من التخفيض. نظراً للون فريد تجويدها، لم يكن ممكناً تطبيقها إلى الحد الأدنى من تركيز المثبطة أو سمية المتقدرية فحوصات لتقييم الخصائص السمية والمضادة للبكتيريا، نظراً لأنها سوف تتداخل مع فحوصات. وقيست بمنطقة تثبيط وتركيز جراثيم الحد الأدنى ل Ag-موكنتس ولايف/الميت وفحوصات تريبان الأزرق المستخدمة لقياس الخصائص السمية والمضادة للبكتيريا دون أن تتدخل مع لون تجويدها.
Introduction
الهدف النهائي من هذه الدراسة هو جعل المواد النانوية المضادة للبكتيريا الصديقة للبيئة التي يمكن أن تمنع نمو البكتيريا هذا النموذج الأغشية الحيوية. هذه المواد المضادة للبكتيريا النانوية لديها القدرة على التغلب على مشاكل المقاومة السمية والمضادات الحيوية المستخدمة عادة المواد الكيميائية أو المضادات الحيوية مركبات كيميائية. بيوفيلم هو رطب خارج الخلية البوليمرية مادة (EPS) التي تتكون من السكريات والبروتينات والأحماض النووية والدهون1،2. منع تسلل المؤثرات الخارجية الأغشية الحيوية ويساعد البكتيريا تنمو بقوة3،4. الأغشية الحيوية يسبب رائحة والأمراض المعدية المزمنة5،6. ميثيلوباكتيريوم spp.، على سبيل المثال، ينمو بالتمسك بأماكن دائماً توجد فيها مياه أو حيث من الصعب التأكد من القضاء على البكتيريا بصورة مستمرة، مثل المبادلات الحرارية لتكييف الهواء، وغرف الاستحمام، والأجهزة الطبية. هذه الأنواع من الأغشية الحيوية يسبب رائحة والأمراض المعدية المزمنة5،6.
عادة، يتم استخدام المواد الكيميائية أو المضادات الحيوية مركبات كيميائية تمنع نمو البكتيريا التي تشكل الأغشية الحيوية. ظهور البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية، والشواغل المتعلقة بالسلامة في فيفو المواد الكيميائية تدفع الحاجة إلى تطوير مواد جديدة لمنع تكوين الأغشية الحيوية وتمنع نمو البكتيريا.
في هذه الدراسة، يتم توليفها المواد النانوية الميكروبات خالية من المقاومة للمضادات الحيوية وسمية. فضة عبارة عن مادة مضادات الميكروبات معروفة جيدا، والتطورات الأخيرة في علم وتكنولوجيا النانو قد أدت إلى نشطة للبحث في آثار جسيمات نانوية معدنية7،8مضادات الميكروبات. وأفادت الدراسات الأخيرة أن صغر الحجم وارتفاع نسبة السطح إلى الحجم جسيمات نانوية يسفر عن زيادة نشاط البكتيريا9،،من1011.
المواد النانوية المعروضة هنا الجمع بين جسيمات فضة نانوية مع زيادة خصائص مضادة للميكروبات والأنابيب النانوية الكربونية مع نسبة العرض إلى الارتفاع عالية، مما يؤدي إلى زيادة المساحة السطحية لوحدة التخزين. مركب أنابيب نانوية الكربون نانوحبيبات الفضة ملفقة معارض كبير خصائص مضادة للميكروبات والحد الأدنى من السمية للخلايا البشرية والحيوانية. العمليات التركيبية في الدراسات السابقة استخدام عوامل خفض الخطرة مثل4نأبه، ميثلامين، ديميثيلفورماميدي، والهيدرازين. العملية معقدة وخطيرة، وتستغرق وقتاً طويلاً. العملية التركيبية ذكرت هنا يستخدم الإيثانول كعامل تخفيض درجة كبيرة أقل خطورة.
وقيست بمنطقة تثبيط وتركيز جراثيم الدنيا (أم بي سي) Ag-موكنتس؛ يعيش الميت وفحوصات تريبان الأزرق استخدمت لقياس سمية وخصائص مضادة للجراثيم. لم تجر بسبب اللون غير عادية للأنابيب النانوية الكربونية التي ستكون قد تدخلت فحوصات تركيز الحد الأدنى المثبطة (MIC) وفحوصات السمية الميتوكوندريا (MTT). وأخيراً، تقرر تركيز الحد الأدنى لمنع نمو ميثيلوباكتيريوم spp. دون التأثير على خلايا الثدييات.
Protocol
Representative Results
Discussion
هنا، نحن تقرير طريقة بسيطة لإعداد موكنتس بجسيمات نانوية Ag المودعة. يوضح هذا نانوماتيريال المحتوية على الفضة النشاط المضاد للبكتيريا كبيرة وإمكانات الحد الأدنى لامتصاص جسيمات فضة نانوية غير المنضبط في الجسم. نظهر أن 30 ميكروغرام/مل من موكنتس Ag المركب مستوى فعال من النشاط المضاد للبكتيريا ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
تم دعم هذه الدراسة منح البحوث جامعة تشونغ إنغ (2016)، وبرنامج تطوير التكنولوجيا النانوية من خلال مؤسسة البحوث الوطنية Korea(NRF) تمولها وزارة العلوم وتكنولوجيا المعلومات والاتصالات (رقم 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 |
References
- Löndahl, J. Physical and Biological Properties of Bioaerosols. Bioaerosol Detection Technologies. , 33-48 (2014).
- Jennings, S., Moran, A., Carroll, C. Bioaerosols and biofilms. Biofilms in medicine, industry and environmental biotechnology. , 160-178 (2003).
- Flemming, H. -. C., Wingender, J. The biofilm matrix. Nature Reviews Microbiology. 8 (9), 623-633 (2010).
- Lewis, K. Riddle of biofilm resistance. Antimicrobial agents and chemotherapy. 45 (4), 999-1007 (2001).
- Doronina, N. V., et al. Methylobacterium suomiense sp. nov. and Methylobacterium lusitanum sp. nov., aerobic, pink-pigmented, facultatively methylotrophic bacteria. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 52 (3), 773-776 (2002).
- Seo, Y., et al. Antibacterial activity and cytotoxicity of multiwalled carbon nanotubes decorated with silver nanoparticles. International Journal of Nanomedicine. 9, 4621-4629 (2014).
- Chen, X., Schluesener, H. Nanosilver: a nanoproduct in medical application. Toxicologyletters. 176 (1), 1-12 (2008).
- Singh, M., et al. Nanotechnology in medicine and antibacterial effect of silver nanoparticles. Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures. 3 (3), 115-122 (2008).
- Morones, J. R., et al. The bactericidal effect of silver nanoparticles. Nanotechnology. 16 (10), 2346 (2005).
- Martinez-Castanon, G., et al. Synthesis and antibacterial activity of silver nanoparticles with different sizes. Journal of Nanoparticle Research. 10 (8), 1343-1348 (2008).
- Lok, C. -. N., et al. Silver nanoparticles: partial oxidation and antibacterial activities. JBIC Journal of Biological Inorganic Chemistry. 12 (4), 527-534 (2007).
