Sintesi di nanotubi di carbonio Multi-parete modificati con nanoparticelle di argento e valutazione dell'attività antibatterica e proprietà citotossiche
Summary
In questo studio, nanomateriali antimicrobici sono stati sintetizzati da ossidazione acida di nanotubi di carbonio e riduttiva successiva deposizione di nanoparticelle d’argento. Test di citotossicità ed attività antimicrobica sono stati effettuati con i nanomateriali come preparato.
Abstract
In questo studio, nanotubi di carbonio multi-parete (MWCNT) sono stati trattati con una soluzione acquosa di acido solforico per formare un gruppo funzionale di base di ossigeno. MWCNT d’argento sono stati preparati dalla deposizione riduttiva di argento da una soluzione acquosa di AgNO3 sulla MWCNT ossidato. Dato il colore unico del CNT, non era possibile applicarli alla concentrazione minima inibente o saggi di tossicità mitocondriale per valutare la tossicità e proprietà antibatteriche, poiché potrebbe interferire con i dosaggi. La zona di inibizione e la concentrazione minima battericida per l’Ag-MWCNT sono stati misurati e Live/Dead e saggi di Trypan Blue sono stati usati per misurare le proprietà antibatteriche e tossicità senza interferire con il colore del CNT.
Introduction
L’obiettivo finale di questo studio è di rendere ecologici nanomateriali antibatterici che possono inibire la crescita di batteri che forma biofilm. Questi nanomateriali antibatterici hanno il potenziale per superare i problemi di resistenza di tossicità e Antibiotico di antibiotici composti chimici o di prodotti chimici comunemente usati. Un biofilm è una sostanza polimerica extracellulare idratata (EPS) che è composta da polisaccaridi, proteine, acidi nucleici e lipidi1,2. Biofilm impediscono l’intrusione di sostanze estranee e aiutano i batteri crescono vigorosamente3,4. Biofilm causano odori e malattie infettive croniche5,6. Methylobacterium spp., ad esempio, cresce aderendo ai luoghi dove l’acqua è sempre presente o dove è difficile garantire l’eradicazione batterica su una base continua, come scambiatori di calore del condizionatore d’aria, bagni con doccia e dispositivi medici. Questi tipi di biofilm causano odori e malattie infettive croniche5,6.
In genere, prodotti chimici o antibiotici composti chimici vengono utilizzati per inibire la crescita di batteri che formano biofilm. La comparsa di batteri resistenti agli antibiotici e le preoccupazioni circa sicurezza in vivo delle sostanze chimiche stanno determinando l’esigenza di sviluppare nuovi materiali per prevenire la formazione di biofilm e di inibire la crescita di batteri.
In questo studio, antimicrobici nanomateriali sono sintetizzati che sono esenti da tossicità e resistenza agli antibiotico. L’argento è una sostanza antimicrobica ben nota, e recenti sviluppi nella nanoscienza e nanotecnologia hanno portato alla ricerca attiva in effetti antimicrobici di nanoparticelle metalliche7,8. Studi recenti hanno riferito che le dimensioni ridotte e l’elevato rapporto superficie-volume delle nanoparticelle di provocare una maggiore attività antibatterica9,10,11.
I nanomateriali presentati qui combinano le nanoparticelle d’argento con maggiore proprietà antimicrobiche e nanotubi di carbonio con un alto allungamento, aumentando così la superficie per unità di volume. Il composito di nanotubi fabbricato delle nanoparticelle d’argento-carbonio esibisce notevoli proprietà antimicrobiche e minima tossicità per le cellule umane e animali. I processi sintetici negli studi precedenti utilizzano pericolosi agenti riducenti quali NaBH4, formammide, dimetilformammide e idrazina. Il processo è complicato, pericoloso e richiede molto tempo. Il processo sintetico segnalato qui utilizza l’etanolo come agente riduttore significativamente meno pericoloso.
L’area di inibizione e la concentrazione minima battericida (MBC) per l’Ag-MWCNT sono stati misurati; Live/Dead e saggi di Trypan Blue sono stati usati per misurare la tossicità e proprietà antibatteriche. Concentrazione inibitoria minima (MIC) e saggi di tossicità mitocondriale (MTT) non sono stati effettuati a causa del colore insolito i nanotubi di carbonio che avrebbe interferito con i dosaggi. Infine, è stata determinata la concentrazione minima per prevenire la crescita di Methylobacterium spp senza influire sulle cellule di mammiferi.
Protocol
Representative Results
Discussion
Qui, segnaliamo un metodo semplice per la preparazione di MWCNT con nanoparticelle di Ag depositate. Questo nanomateriale contenenti argento dimostra notevole attività antibatterica e minimo potenziale di assorbimento incontrollato delle nanoparticelle d’argento nel corpo. Dimostriamo che 30 µ g/mL di sintetizzato Ag-MWCNT è un efficace livello di attività antibatterica contro le speci Methylobacterium con trascurabile citotossicità per le cellule di fegato dei mammiferi. Anche se ulteriori miglioramenti e …
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo studio è stato sostenuto da Chung-Ang University Research Grants (2016) e dal programma di sviluppo di tecnologia Nano-materiale attraverso National Research Foundation di Korea(NRF) finanziato dal Ministero della scienza e ICT (n. 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 |
Referências
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