Síntese de nanotubos de carbono de paredes Multi modificados com nanopartículas de prata e avaliação das suas actividades antibacterianas e propriedades citotóxicas
Summary
Neste estudo, nanomateriais antimicrobianos foram sintetizados por oxidação ácida de nanotubos de carbono multiwalled e subsequente deposição redutora de nanopartículas de prata. Antimicrobial atividade e citotoxicidade testes foram realizados com os nanomateriais como preparada.
Abstract
Neste estudo, multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) foram tratados com uma solução aquosa de ácido sulfúrico para formar um grupo funcional à base de oxigénio. MWCNTs prata foram preparados pela deposição de prata de uma solução aquosa de AgNO3 sobre os MWCNTs oxidados redutora. Dada a cor original das CNTs, não foi possível aplicá-las para a concentração inibitória mínima ou ensaios de toxicidade mitocondrial para avaliar as toxicidade e antibacteriano Propriedades, desde que eles iria interferir com os ensaios. A zona de inibição e concentração bactericida mínima para as Ag-MWCNTs foram medidos e Live/mortos e azul Trypan ensaios foram usados para medir as toxicidade e antibacteriano Propriedades sem interferir com a cor da CNTs.
Introduction
O objetivo deste estudo é tornar ambientalmente amigáveis nanomateriais antibacterianos que podem inibir o crescimento de bactérias que forma de biofilmes. Desses nanomateriais antibacterianos têm o potencial para superar problemas de resistência a antibiótico e toxicidade de produtos químicos comumente usados ou compostos químicos antibióticos. Um biofilme é uma hidratada extracelular polimérica substância (EPS) que é composta por polissacarídeos, proteínas, ácidos nucleicos e lipídios1,2. Biofilmes impedem a invasão de substâncias estranhas e ajudarem as bactérias a crescer vigorosamente3,4. Biofilmes causam odor e doenças infecciosas crônicas5,6. Methylobacterium spp., por exemplo, cresce, aderindo aos lugares onde a água está sempre presente, ou onde é difícil garantir a erradicação bacteriana em uma base contínua, tais como trocadores de calor ar-condicionado, quartos de banho e dispositivos médicos. Estes tipos de biofilmes causam odor e doenças infecciosas crônicas5,6.
Normalmente, produtos químicos ou antibióticos compostos químicos são utilizados para inibir o crescimento de bactérias que podem formar biofilmes. O surgimento de bactérias resistentes aos antibióticos e preocupações sobre a segurança na vivo de produtos químicos estão conduzindo a necessidade de desenvolver novos materiais para evitar a formação de biofilmes e para inibir o crescimento de bactérias.
Neste estudo, antimicrobianos nanomateriais são sintetizados que são livre de toxicidade e resistência aos antibióticos. A prata é uma substância antimicrobiana conhecida, e desenvolvimentos recentes em Nanociência e nanotecnologia conduziram a investigação sobre os efeitos antimicrobianos de nanopartículas de metal7,8. Estudos recentes têm relatado que o pequeno tamanho e alta proporção de superfície e o volume das nanopartículas resultam em aumento da atividade antibacteriana de10,9,11.
Os nanomateriais apresentados combinam nanopartículas de prata com propriedades antimicrobianas aumentada e nanotubos de carbono com uma proporção elevada, aumentando assim a área de superfície por unidade de volume. O composto de nanotubo de nanopartículas de prata fabricados-carbono apresenta propriedades antimicrobianas substanciais e mínima toxicidade às células humanas e animais. Os processos sintéticos em estudos anteriores usam perigosos agentes redutores tais como4NaBH, formamida, dimetilformamida e hidrazina. O processo é demorado, complicado e perigoso. O processo sintético relatado aqui usa etanol como agente redutor significativamente menos perigoso.
A zona de inibição e concentração bactericida mínima (MBC) para os Ag-MWCNTs foram medidos; Ao vivo/morto e azul Trypan ensaios foram usados para medir a toxicidade e propriedades antibacterianas. Concentração inibitória mínima (CIM) e ensaios de toxicidade mitocondrial (MTT) não foram realizados devido a cor incomum os de nanotubos de carbono que poderia ter interferido com os ensaios. Finalmente, determinou-se a concentração mínima para impedir o crescimento de Methylobacterium spp. sem afetar células de mamíferos.
Protocol
Representative Results
Discussion
Aqui, nós relatamos um método simples para a preparação de MWCNTs com nanopartículas de Ag depositadas. Esse nanomaterial contendo prata demonstra substancial atividade antibacteriana e mínimo potencial de absorção descontrolada de nanopartículas de prata no corpo. Demonstramos que 30 µ g/mL de Ag-MWCNTs sintetizados é um nível eficaz de atividade antibacteriana contra Methylobacterium spp. com insignificante citotoxidade de células de fígado de mamíferos. Embora as melhorias adicionais e avaliaç…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este estudo foi suportado por bolsas de investigação de Universidade Chung-Ang (2016) e pelo programa de desenvolvimento de tecnologia de Nano-materiais através do nacional Research Foundation de Korea(NRF) financiado pelo Ministério da ciência e TIC (n º 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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