Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Sự chọn lọc kích thước trong hoạt tính chống biofilm của vàng nano có phủ acid 3-(diphenylphosphino)propanoic chống lại Staphylococcus aureus và Streptococcus mutans Gram-dương
Tóm tắt
Sự hình thành biofilm bởi vi khuẩn gây bệnh là một trong những mối đe dọa chính trong các bệnh nhiễm trùng liên quan đến bệnh viện, do đó việc ức chế và tiêu diệt biofilm đã trở thành một mục tiêu hàng đầu trong việc phát triển các phương pháp chống nhiễm trùng mới. Nghiên cứu hiện tại nhằm phát triển các tác nhân chống biofilm mới đối với hai vi khuẩn Gram-dương; Staphylococcus aureus (ATCC 43300) và Streptococcus mutans (ATCC 25175) bằng cách sử dụng vật liệu nano vàng kết hợp với acid 3-(diphenylphosphino)propanoic (Au-LPa). Vật liệu nano vàng với các kích thước khác nhau là nhỏ 2-3 nm và lớn 9-90 nm (kích thước trung bình 50 nm) đã được ổn định bởi LPa qua các chiến lược tổng hợp hóa học khác nhau. Các vật liệu nano đã được đặc trưng hoàn toàn bằng cách sử dụng kính hiển vi lực nguyên tử (AFM), kính hiển vi điện tử truyền dẫn, quang phổ hấp thụ cực tím–nhìn thấy, và quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier. Hoạt tính chống biofilm của vật liệu nano Au-LPa đã được thử nghiệm bằng cách sử dụng LPa đơn lẻ, Au-LPa và các vật liệu nano vàng không được bảo vệ chống lại cả hai loại vi khuẩn sản xuất biofilm. Kết quả cho thấy rằng LPa đơn lẻ không ức chế sự hình thành biofilm một cách rõ rệt dưới 0.025 mM, trong khi sự kết hợp với vật liệu nano vàng thể hiện tiềm năng chống biofilm tăng cường nhiều lần đối với cả hai chủng vi khuẩn. Hơn nữa, cũng đã quan sát thấy rằng độ mạnh chống biofilm của các vật liệu nano Au-LPa thay đổi theo các biến thể kích thước của vật liệu nano. Phân tích AFM của biofilm đã bổ sung thêm cho kết quả thử nghiệm và cung cấp các khía cạnh hình thái của hành động chống biofilm của các vật liệu nano Au-LPa.
Từ khóa
#biofilm #vi khuẩn gây bệnh #vật liệu nano vàng #Staphylococcus aureus #Streptococcus mutans #hoạt tính chống biofilmTài liệu tham khảo
Ahmed A, Khan AK, Anwar A, Ali SA, Shah MR (2016) Biofilm inhibitory effect of chlorhexidine conjugated gold nanoparticles against Klebsiella pneumoniae. Microb Pathog 98:50–56
Boda SK, Broda J, Schiefer F, Weber-Heynemann J, Hoss M, Simon U, Basu B, Jahnen-Dechent W (2015) Cytotoxicity of ultrasmall gold nanoparticles on planktonic and biofilm encapsulated Gram-positive Staphylococci. Small 11:3183–3193
Bryers JD (2008) Medical biofilms. Biotechnol Bioeng 100:1–18
Choi B-K, Kim K-Y, Yoo Y-J, Oh S-J, Choi J-H, Kim C-Y (2001) In vitro antimicrobial activity of a chitooligosaccharide mixture against Actinobacillus actinomycetemcomitans and Streptococcus mutans. Int J Antimicrob Agents 18:553–557
Chwalibog A, Sawosz E, Hotowy A, Szeliga J, Mitura S, Mitura K, Grodzik M, Orlowski P, Sokolowska A (2010) Visualization of interaction between inorganic nanoparticles and bacteria or fungi. Int J Nanomed 5:1085–1094
Davey ME, O’toole GA (2000) Microbial biofilms: from ecology to molecular genetics. Microbiol Mol Biol Rev 64(4):847–867
Dhandapani P, Maruthamuthu S, Rajagopal G (2012) Bio-mediated synthesis of TiO2 nanoparticles and its photocatalytic effect on aquatic biofilm. J Photochem Photobiol B Biol 110:43–49
Emerich DF, Thanos CG (2003) Nanotechnology and medicine. Expert Opin Biol Ther 3:655–663
Franci G, Falanga A, Galdiero S, Palomba L, Rai M, Morelli G, Galdiero M (2015) Silver nanoparticles as potential antibacterial agents. Molecules 20:8856–8874
Geethalakshmi R, Sarada D (2013) Characterization and antimicrobial activity of gold and silver nanoparticles synthesized using saponin isolated from Trianthema decandra L. Ind Crops Prod 51:107–115
Grace AN, Pandian K (2007) Antibacterial efficacy of aminoglycosidic antibiotics protected gold nanoparticles—a brief study. Colloids Surf A Physicochem Eng Asp 297:63–70
Lewis K (2001) Riddle of biofilm resistance. Antimicrob Agents Chemother 45:999–1007
Mah T-F, Pitts B, Pellock B, Walker GC, Stewart PS, O’Toole GA (2003) A genetic basis for Pseudomonas aeruginosa biofilm antibiotic resistance. Nature 426:306–310
Martinez-Castanon G, Nino-Martinez N, Martinez-Gutierrez F, Martinez-Mendoza J, Ruiz F (2008) Synthesis and antibacterial activity of silver nanoparticles with different sizes. J Nanopart Res 10:1343–1348
Mu H, Tang J, Liu Q, Sun C, Wang T, Duan J (2016) Potent antibacterial nanoparticles against biofilm and intracellular bacteria. Sci Rep 6:18877
Rai M, Yadav A, Gade A (2009) Silver nanoparticles as a new generation of antimicrobials. Biotechn Adv 27:76–83
Singh B, Vuddanda PR, Vijayakumar M, Kumar V, Saxena PS, Singh S (2014) Cefuroxime axetil loaded solid lipid nanoparticles for enhanced activity against S. aureus biofilm. Colloids Surf B Biointerfaces 121:92–98
Stewart PS (2003) Diffusion in biofilms. J Bacteriol 185:1485–1491
Taglietti A, Arciola CR, D’Agostino A, Dacarro G, Montanaro L, Campoccia D, Cucca L, Vercellino M, Poggi A, Pallavicini P (2014) Antibiofilm activity of a monolayer of silver nanoparticles anchored to an amino-silanized glass surface. Biomaterials 35:1779–1788
Woodworth PH, Bertino MF, Ahmed A, Anwar A, Shah MR, Wijesinghe DS, Pettibone JM (2016) Synthesis of gold clusters with flexible and rigid diphosphine ligands and the effect of spacer and solvent on the size selectivity. Nano-Struct Nano-Objects 7:32–40
Wu L, Li B-L, Huang Y-Y, Zhou H-F, He Y-M, Fan Q-H (2006) Phosphine dendrimer-stabilized palladium nanoparticles, a highly active and recyclable catalyst for the Suzuki–Miyaura reaction and hydrogenation. Org Lett 8:3605–3608