סינתזה של צינורות פחמן עם קירות רב שופרת סילבר חלקיקים והערכה של פעילות אנטיבקטריאליות שלהם ומאפיינים ציטוטוקסיות
Summary
במחקר זה, ננו מיקרוביאלית היו מסונתז על ידי חמצון חומצי צינוריות פחמן multiwalled ומשקעים חותכות עוקבות של סילבר חלקיקים. פעילות מיקרוביאלית בדיקות cytotoxicity בוצעו עם ננו מוכן.
Abstract
במחקר זה, עם קירות רב פחמן (MWCNTs) טופלו פתרון חומצה גופרתית מימית כדי ליצור קבוצת פונקציונלית מבוססת חמצן. MWCNTs כסף הוכנו על ידי בתצהיר מוטעה של כסף מן תמיסה מימית של AgNO3 על MWCNTs מחמצנים. בהתחשב צבע ייחודי CNTs, לא ניתן היה להחיל אותם על הריכוז המעכב המינימלי או מבחני רעילות מיטוכונדריאלי כדי להעריך את המאפיינים רעילות ו אנטיבקטריאלי, מאז הם היו מפריעים מבחני. עיכוב אזור וריכוז אחרים המינימלי עבור Ag-MWCNTs נמדדו, חי/מת Trypan Blue מבחני שימשו כדי למדוד את המאפיינים רעילות ו אנטיבקטריאלי ללא הפרעה עם הצבע של CNTs.
Introduction
המטרה הסופית של מחקר זה היא להפוך אותו ליצור biofilms ננו אנטי בקטריאלי ידידותי לסביבה זה יכול לעכב את הצמיחה של חיידקים. אלה ננו אנטי בקטריאלי יש פוטנציאל להתגבר על הבעיות ההתנגדות רעילות, אנטיביוטיקה של כימיקלים נפוצים או תרכובות כימיות לאנטיביוטיקה. ממבנה biofilm הוא רטוב חוץ-תאית פולימריים חומר (EPS) המורכבת סוכרים, חלבונים, חומצות גרעין, ושומנים1,2. Biofilms למנוע החדירה של חומרים זרים ולעזור חיידקים לגדול נמרצות3,4. Biofilms לגרום מחלות זיהומיות כרוניות5,6וריח. Methylobacterium spp., לדוגמה, גדל על ידי שמירת מקומות בהם מים היא תמיד נוכח או שבהם קשה להבטיח חיסול חיידקים על בסיס מתמשך, כגון מחליפי חום המזגן, חדרי מקלחת ומכשור רפואי. סוגים אלה של biofilms לגרום מחלות זיהומיות כרוניות5,6וריח.
בדרך כלל, כימיקלים או תרכובות כימיות אנטיביוטיקה משמשים כדי לעכב את הצמיחה של חיידקים היוצרים biofilms. הופעתם של חיידקים עמידים בפני אנטיביוטיקה, חששות בטיחות ויוו של כימיקלים משגעים את הצורך לפתח חומרים חדשים כדי למנוע היווצרות של biofilms וכדי לעכב את הצמיחה של חיידקים.
במחקר זה, ננו מיקרוביאלית הם מסונתז חופשיים של עמידות לאנטיביוטיקה ורעילות. כסף הוא חומר מיקרוביאלית ידועים, התפתחויות וננו -טכנולוגיה הובילו מחקר פעיל לתוך ההשפעות מיקרוביאלית של חלקיקי מתכת7,8. מחקרים שנעשו לאחרונה דיווחו כי יחס השטח לבנפח גבוה של חלקיקים וגודל קטן לגרום פעילות אנטי-בקטריאלי מוגברת9,10,11.
ננו שהוצגו במסמך זה משלבים סילבר חלקיקים עם מאפיינים מיקרוביאלית מוגברת של פחמן עם יחס רוחב-גובה גבוה, ובכך מגדיל את פני השטח לכל יחידת נפח. ננו-חלקיק כסף מפוברק-פחמן nanotube הפרדות צבע תערוכות מאפיינים מיקרוביאלית משמעותית, רעילות מינימלית לתאי האדם ושל בעלי החיים. התהליכים סינתטי במחקרים קודמים להשתמש צמצום סוכנים מסוכנים כגון NaBH4, formamide, dimethylformamide הידרזין. התהליך הוא מורכב, מסוכן, גוזלת זמן. תהליך סינטטי דיווחו כאן משתמש אתנול כסוכן צמצום משמעותי פחות מסוכנים.
אזור עיכוב של ריכוז אחרים מינימלי (MBC) עבור Ag-MWCNTs נמדדו; חיים/מתים, מבחני Trypan Blue שימשו כדי למדוד רעילות, תכונות אנטיבקטריאליות. הריכוז המעכב המינימלי (MIC), מבחני רעילות מיטוכונדריאלי (MTT) בוצעו לא בשל צבע יוצא דופן של פחמן, אשר היו מתערבים עם מבחני. לבסוף, נקבע ריכוז מינימלי כדי למנוע הצמיחה של Methylobacterium spp. מבלי להשפיע על התאים בתרבית.
Protocol
Representative Results
Discussion
כאן, אנו מדווחים על שיטה פשוטה להכנת MWCNTs עם חלקיקים Ag הופקדו. Nanomaterial המכילות כסף זה מדגים משמעותי פעילות נגד חיידקים ופוטנציאל מינימלי לקליטה בלתי מבוקרת של סילבר חלקיקים בגוף. נדגים זאת 30 µg/mL של מסונתז Ag-MWCNTs היא רמה יעיל של אנטיבקטריאלי נגד Methylobacterium spp. עם cytotoxicity זניח כדי בתרבית של תאי…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
מחקר זה נתמך על ידי מענקי מחקר של אוניברסיטת צ’אנג-אנג (2016) על ידי התוכנית פיתוח טכנולוגיית ננו-חומר דרך נבחרת מחקר קרן של Korea(NRF) ממומן על ידי משרד המדע ICT (מספר 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).
