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摘要

我们提出了一种先进材料的抗菌性能的协议。在这里, 材料表面的抗菌活性通过两种相互补充的方法来测量: 一是基于琼脂盘扩散试验, 另一种是基于 ISO 22196:2007 规范的标准程序。

摘要

在各种生物工程应用中, 开发具有增强性能的新型新材料越来越重要。因此, 许多新的生物材料正在设计, 以模拟生物医学应用所需的特定环境, 如组织工程和控制药物交付。在生物工程中, 对细胞或酶的固定化性能改善的材料的开发也是目前研究的课题。然而, 在这些应用中, 材料的最可取的属性之一是抗菌能力, 以避免任何不良感染。为此, 我们提出了基于 (i) 琼脂盘扩散试验 (扩散法) 和 (ii) ISO 22196:2007 规范测量材料表面抗菌活性的材料抗菌性能的易于遵循的协议 (接触方法)。该协议必须使用革兰氏阳性和革兰阴性菌和酵母, 以涵盖广泛的微生物。以4种不同化学性质的材料为例, 对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌进行了试验. 这些试验的结果显示, 第一种材料的非抗菌活性和增加抗菌活性的革兰阳性和革兰阴性菌的其他3种材料。然而, 4 种材料中没有一个能抑制白色念珠菌的生长。

引言

种植失败往往是微生物感染的结果, 尽管抗菌预防和无菌工作条件。这个问题造成了很高的医疗成本, 在1患者中令人痛心。重要的细菌, 如金黄色葡萄球菌目前被认为是非常危险的病原体与导管和其他医疗植入物相关的医院感染, 是医疗器械的主要污染物2。因此, 迫切需要制定新的抗菌策略, 以供日常和医疗使用。

抗菌剂包括抗生素3, 季铵盐化合物4, 金属离子/氧化物5, 抗菌肽 (安培)6。由于抗生素过量使用8, 抗生素的效率正逐渐降低, 因为细菌耐药性7。季铵盐化合物是非常有效的短期使用, 因为微生物抗药性9。金属离子/氧化物长期以来被用作非常有效的抗菌剂, 并用于许多常见的商业产品, 包括绷带, 水过滤器, 油漆等10,11,12。然而, 已经证明, 这些类型的化合物可能对某些类型的哺乳动物细胞有毒13。

安培显示优秀的抗菌和免疫调节性能14,15, 和细菌似乎发现很难对他们的抵抗16。然而, 生产纯安培的过程是昂贵的;所以, 大规模生产是行不通的。因此, 制定了对付生产安培的问题的策略 (例如, 小分子抗菌 peptoid 模仿17, peptoids18, α肽19和β肽20)。对21的抗菌和防污涂料合成了甲基丙烯酸酯-端多肽和 polypeptoids。

新型抗菌剂的研制, 如先进材料的纯或混合形式, 能够预防和治疗多药耐药性感染, 越来越有必要。在过去数十年中, 通过几种方法改进了各种生物工程领域的新材料, 如组织和生物工程, 通过多种途径进行了化学和物理性质的改良: 等离子体聚合接枝到疏水性衬底22,23,24, 交联密度25,26, 聚合在溶液27,28,29,30, porogen 溶解31,32, 并且由纳米材料的并网例如石墨烯氧化物 (去)33,34,35,36和碳纳米纤维 (生长)37。

对这些新材料的抗菌能力的研究可以成倍地提高其潜在的生物工程适用性, 因此成为必要的。我们提出了一个易于遵循的协议, 以量化的抗菌活性, 这种新的先进材料。在样品制备后, 采用两种互补的方法: 第一个是基于琼脂盘扩散试验38 (扩散法), 第二种是基于 ISO 22196:2007 规范39来测量抗菌活性的材料表面 (接触法)。

研究方案

1. 样品准备

  1. 将材料样品切成10毫米直径的圆盘, 直径为10毫米圆柱形冲床。
    注: 脆性材料可在合适的无菌溶剂中软化1小时, 然后切成圆盘。例如, 海藻酸锌等亲水材料经过本协议测试, 并在蒸压水中湿润, 以避免试样破裂。然而, 其他疏水材料, 如聚 (3-羟基-3-hydroxyvalerate) 不需要任何一种以前的肿胀, 以便适当削减。
  2. 在真空烘箱 (< 10-2乇) 中, 将样品材料盘干燥60摄氏度, 24 小时。
    注: 某些材料可能需要较高的干燥温度。然而, 重要的是不要达到温度, 可以热降解的材料。
  3. 用数字卡尺测量材料膜厚度。
    注: 本议定书建议在比较不同材料的抗菌活性时, 使用具有恒定和相似厚度的材料薄膜。
  4. 通过浸泡在乙醇 70% 10 分钟和随后的紫外线 (紫外线) 辐射每一侧1小时消毒每个标本。
    注意: 紫外线辐射可以被执行放置在一个无菌的培养皿内的一个层流罩与12.0 瓦特的紫外线辐射灯的样品。
    注意: 研究人员不应该暴露在紫外线照射下, 因为它是诱变。
  5. 执行步骤1.1、1.2、1.3 和1.4。与控制材料盘。
    注: 聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 或替代非抗菌材料可作为控制盘在扩散和接触方法。此外, 在表征纳米复合材料或处理材料时, 基材应作为控制材料使用。

2. 推荐的微生物

注: 我们建议使用3种不同的微生物, 以研究对各种微生物的试验材料的抗菌能力。

  1. 采用纯培养3种微生物: 革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌、革兰阴性菌大肠杆菌、酵母白色念珠菌。
    注: 其他微生物种类也可通过本议定书进行测试, 如有必要, 修改孵化条件。
    注意: 根据本议定书所使用的微生物类型, 必须遵守所需的生物安全措施。
  2. 使用未灭菌或蒸压材料, 在微生物操作的整个过程中或在生物安全柜 (如有必要时) 用本生燃烧器确保无菌条件。
    注: 推荐的高压釜条件为121摄氏度, 在15分钟内培养培养基和121°c 在20分钟内为工作材料和生物残渣。

3. 琼脂盘扩散试验 (扩散法)

注: 当抗菌化合物的液体扩散可能是先进材料的主要抗菌机理时, 扩散法可为这些材料的抗菌能力提供非常有用的信息。位于琼脂盘中心的物质盘可以形成一个透明环区 (光晕), 在 24 h 的培养后, 微生物的生长抑制 (见图 1)。

  1. 扩散试验程序
    1. 根据制造商的指示, 准备和蒸胰蛋白酶大豆琼脂 (TSA)。
    2. 使用本生燃烧器或层流罩将 TSA 倒入无菌培养皿中。
      注意: TSA 板必须第4-6 毫米厚。
    3. 培养不同的微生物, 测试有氧 18–24 h 在培养皿与 TSA 在一个孵化器在37摄氏度。
    4. 根据制造商的指示, 准备和蒸胰蛋白酶大豆汤。
    5. 使用本生燃烧器或层流罩, 在无菌条件下用预灭菌的血清吸管在50毫升预灭菌的离心管中倒入。
    6. 并用重悬几个殖民地从步骤3.1.3 在25毫升的在一个不育的离心机管, 使用不育棉拭子和涡旋他们1分钟, 以达到统一混合。
    7. 调整吸收 (在540毫微米) 的文化与分光光度计, 以适当数量的菌落形成单位 (CFU) 每毫升: 大约 1.5 x 108 CFU/毫升为细菌和从 1 x 106到 5 x 106 CFU/毫升酵母。
      注: 根据所使用的分光光度计的种类, 必须选择培养和试管量来测量吸光度。
    8. 将微生物液涡旋5秒钟, 以改善微生物的分散性, 并在微生物悬浮液中简单地将无菌棉签浸泡。将多余的液体从拭子上按在含有该文化的管壁上。
    9. 用不育棉拭子均匀地将微生物汤悬浮在3平面上的 TSA 板表面上, 用微生物覆盖其整个表面, 并在接种后使其干燥5分钟。
      注: 要去除任何水分, TSA 板必须放在37摄氏度的倒置位置打开, 在接种前10–15分钟。
    10. 用乙醇96% 浸泡在烧杯中, 然后用本生燃烧器或酒精燃烧器将一双镊子消毒。
    11. 使用双不育镊子将样品盘置于 TSA 板中心的测试和控制盘上。
    12. 孵化有氧的 TSA 板块在37摄氏度的倒置位置为24小时。
      注: 为了避免任何污染风险, 建议将 TSA 板孵化成倒位。但是, 如果示例磁盘与 TSA 板分离, 则不要在反向位置执行此步骤。在这种情况下, 建议在层流罩中烘干板材。这种抗菌试验必须至少在 quadriplicate 中进行, 以确保重现性。
  2. 微生物悬浮液浓度和纯度的检测
    注: 为了检查分光光度计在步进3.1.7 中测定的微生物浓度是否正确, 确保没有微生物环境污染, 需要采取以下步骤。在24小时的培养后, 各种微生物菌落的出现, 可以很容易地检测到微生物的环境污染。此外, 在十进制串行稀释的操作过程中, 必须确保使用负的控制板, 以保证对该介质的微生物污染。
    1. 在无菌条件下, 用适当的蒸压小贴士, 将无菌的 3.1.4 (在步骤中制备) 成无菌离心管。其中一人将被用作消极的控制。
    2. 在含有稀释的无菌离心管中, 使用在步骤3.1.9 中使用的微生物液悬浮液进行十进制串行。
    3. 使用预灭菌的 Drigalski 刮刀或替代仪器, 在 TSA 板上分散100µL 的稀释。还传播 100 ul 的无微生物 (在步骤 3.2.1) 在 TSA 板作为一个负的控制板。
    4. 孵化有氧 TSA 板有氧在37°c 24 小时。
    5. 计算菌落数以检查 CFU/mL 是否与步骤3.1.7 中确定的相同。
    6. 检查 TSA 板上没有微生物环境污染, 只有一种类型的菌落。
    7. 检查无菌落的无菌控制板上没有微生物污染

4. 材料表面抗菌活性的测定 (接触法)


注: 当表面接触可能是一些先进材料的主要抗菌机理时, 接触方法可以提供有关这些材料的抗菌能力的非常有用的信息。在该方法中, 微生物直接放在材料表面上, 在一定的时间后可以确定其生长抑制。

  1. 初始过程
    1. 根据制造商的指示, 准备和蒸压。
    2. 使用本生燃烧器或层流罩, 在无菌条件下用预灭菌的血清吸管在50毫升预灭菌的离心管中倒入。
    3. 培养不同的微生物将被测试有氧一夜之间在管与在一个轨道振动筛 (140 rpm) 在37°c。
    4. 在50毫升预灭菌的离心管中稀释20毫升的一夜文化, 浓度约为 106 CFU/毫升 (用分光光度计测定 540 nm)。
      注: 根据所使用的分光光度计的种类, 必须选择培养和试管量来测量吸光度。
    5. 在含有稀释的无菌离心管中执行此种培养的十进制串行。传播100µL 的文化在 TSA 板和孵化它有氧在37°c 24 小时。
    6. 计算菌落数以确保初始细胞浓度约为 1 x 106 CFU/毫升
    7. 放置4控制盘为微生物计数在 24 h 和4样品盘以后每类被测试的材料为微生物计数在 24 h 以后在分离井的一个无菌48井板材。
    8. 吸管150µL 的微生物悬浮在每个圆盘表面上。
  2. 微生物计数在控制和被测试的材料 (在 24 h 以后)
    1. 在步4.1.6 之后, 有氧孵化4个样品盘剩余在48井板材在37°c 为 24 h。
      注意: 这24小时的潜伏期可以修改, 以研究生长抑制在较短或更长的时间。
    2. 经过24小时的孵化, 吸管850µL 不育 PBS 的表面上的4样品盘, 并与150µL 的微生物悬浮液混合。
    3. 收集 PBS/微生物悬浮混合物和每个磁盘从48井板和转移到10毫升预灭菌管。
    4. 漩涡的 PBS/微生物悬浮混合物和每个磁盘1分钟, 油脂实验它在50赫兹5分钟, 并涡旋它再次为1分钟, 以确保没有可行的微生物保持在物质表面。
    5. 在含稀释的无菌离心管中执行每种微气泡培养的十进制串行, 并在 TSA 板上传播100µL 的养殖, 并将其孵化有氧37摄氏度, 24 小时。
    6. 计算菌落数, 这是每个样本和控制磁盘表面上可行微生物的数量。在 (CFU/毫升) 中表达这个数目的活细胞。
    7. 拍摄样品和控制盘的最后微生物培养照片。

5. 抗菌结果分析

figure-protocol-4239
图 1: 测量抗菌 "晕" 的规范化宽度.此面板显示抑制区 (d) 和磁盘直径 (d) 的直径。请单击此处查看此图的较大版本.

  1. 扩散法结果分析
    1. 用数字卡尺测量抑制区 (d)和圆盘直径 (d) 的直径 (见图 1)。
      注: 抑制区或抗菌 "晕" 是由抗菌物质盘产生的微生物生长抑制的结果形成的 (见图 1)。有可能观察到, 与样品比较, 有一个透明环区, 与其它微生物生长正常 (不透明区域) 的板块相比。
    2. 应用方程 (1) 确定每个圆盘的抗菌 "晕" (nw晕) 的归一化宽度。
      (1)figure-protocol-4825
    3. 确定抗菌 "晕" 的规范化宽度的平均值和标准偏差, 并测定每个样品的4个确定的nw晕值。
    4. 拍摄最后的微生物文化与物质磁盘的照片。
      注: 通过使用合适的图像处理软件, 可以从步骤5.1.4 中拍摄的照片来测量抑制区 (d) 和圆盘直径 (d) 的直径。
  2. 联系方式结果分析
    1. 根据方程式 (2) 确定可存活微生物的数量。
      (2)figure-protocol-5181
      注: 在这里, N是每个试验标本中每 cm2恢复的活菌数量;C是盘数;D是稀释因子;A是测试标本的表面积在 cm2确定了以样品盘直径。
    2. 通过应用方程 (3) 确定生存能力的丧失 (LV) 以反映细胞生长的抑制。
      (3)figure-protocol-5440
      注: 在这里, C 是在 CFU/mL•cm2中存活的微生物的平均数量 (N), 从对照标本中恢复24小时;S 是在 CFU/mL•cm2中存活的微生物数量 (N), 在24小时后从试验标本中恢复。
    3. 用每个样品的4确定的LV (%)值确定生存能力丧失的平均值和标准偏差。

结果

以此为例, 以4种不同化学性质的材料对3推荐微生物的抗菌能力进行了测试:金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌 .琼脂盘扩散试验 (扩散法) 的结果为第一材料 (M1) 在控制盘 (C、图像未显示) 和增加抗菌活性的革兰氏阳性和革兰阴性时的非抗菌活性。其他3材料的细菌 M2、M3 和 M4 (见图 2)。

figure-results-329
图 2: 抗菌扩散方法结果.该面板显示了4种材料 (M1、M2、M3 和 M4) 盘 (10 毫米直径 x 1 毫米厚度) 的抗菌扩散方法, 对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌进行了24小时的孵化。请单击此处查看此图的较大版本.

图 3显示了不同的示例材料 M1、M2、M3 和 M4 的不同规范化宽度的抗菌 "晕" (nw晕), 对革兰氏阳性和革兰阴性菌的计算公式 (1)。然而, 4 种材料中没有一个能抑制酵母白色念珠菌的生长 (图像没有显示)。

figure-results-924
图 3: 抗菌扩散 "晕" 结果.这个面板显示了标准化的 "晕" (nw晕) 为每个材料 (M1, M2, M3 和 M4) 磁盘 (10 毫米直径 x 1 毫米厚度) 对S. 金黄色葡萄球菌和大肠杆菌后24小时的孵化。差异有统计学意义 (p < 0.01)。然而, 样品 M1 没有表现出抗菌活性。请单击此处查看此图的较大版本.

接触方法的结果还显示了第一材料 (M1) 在控制盘 (C) 中的非抗菌活性, 并增加了对其他3种材料的 Grampositive 和革兰阴性菌的抗菌活性 (见图 4)。

figure-results-1552
图 4: 抗菌接触方法结果.该面板显示了4材料 (M1、M2、M3 和 M4) 表面抗菌活性的各自90毫米板, 根据 ISO 22196:2007 后的24小时的孵化为S. 金黄色葡萄球菌和大肠杆菌(稀释因子 10-4)。C是在24小时孵化后从控制盘中恢复的活菌。请单击此处查看此图的较大版本.

生存能力的损失 (%) 是由等式 (2) 和 (3) 确定的, 如本议定书所示 (见图 5)。

figure-results-2116
图 5: 通过接触方法丧失生存能力.此面板显示了 M1、M2、M3 和 M4 对材料表面上的金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的生存能力 (%) 的丧失。样品 M1 无抗菌活性。请单击此处查看此图的较大版本.

然而, 4 种材料中没有一个能通过接触法抑制酵母念珠菌的生长 (图像未显示)。因此, 这4种先进材料中的3对革兰氏阳性和革兰阴性菌有积极的抗菌效果, 因此对许多具有高抗菌活性要求的生物工程应用非常有用。然而, 4 种材料中没有一个能抑制酵母的生长。

讨论

新的先进材料的抗菌活性可以通过这个易于遵循的协议来分析, 它由2个补充程序组成, 根据2现有的方法: 琼脂盘扩散试验38和测定的抗菌活性材料表面根据 ISO 22196:2007 规范39。

在这一研究领域中, 许多文献中报告的抗菌试验都是高度依赖于检测的。因此, 在实验室中制定详细和一致的协议是非常重要的。这篇文章是朝这个方向迈出的一步。此外, 这可能是非常有益的许多研究员在这一领域经验较少, 并要求深入, 循序渐进的程序, 以获得准确的结果。

该协议可与多种类型的材料切割成10毫米直径的圆盘形状。脆性材料可以在合适的溶剂中膨胀1小时, 使切割过程更容易。因此, 海藻酸盐等亲水性物质可以在蒸压蒸馏水中水合。其他溶剂, 如乙醇, 酮, 和二氯甲烷, 可用于膨胀疏水性材料1小时前切割它们。然而, 一些材料, 如聚 (3-羟基-3-hydroxyvalerate) 不需要肿胀, 他们可以直接削减。之后, 在真空烤箱中干燥样品材料盘, 用乙醇和紫外线照射1小时以避免任何污染风险是非常重要的。

该议定书建议 TSA 和传播媒介作为培养基和使用纯文化的3种微生物, 以达到广泛的微生物: 革兰氏阳性细菌金黄色葡萄球菌, 革兰阴性菌大肠杆菌, 和酵母白色念珠菌。然而, 其他需要不同孵化条件的培养基和其他微生物也可与本议定书一起使用。有时, 只有1种微生物被测试, 对新材料的抗菌活性有初步的认识。

对于推荐的3种不同类型的微生物, 还应对耐药性致病菌 (如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSE)) 进行试验, 以证明对这种抗菌活性强的材料,已成功地用于该协议。引起人们关注的其他重要的耐药性微生物有革兰阳性耐甲氧西林金黄色葡萄球菌 (MRSA) 和万古霉素耐药肠球菌(VRE), 革兰阴性铜绿假单胞菌40,41。

生物膜抑制和材料对其他类型的微生物 (如病毒和寄生虫) 的抗菌活性不能用这个协议来检验。然而, 这一议定书提供了一个非常有用的出发点, 对新的先进材料的抗菌研究。

在抗菌琼脂盘扩散试验中, 当样品盘必须放在板的中心时, 就会出现一个关键步骤, 因为有些材料一旦接触到琼脂介质就会折叠起来。在这种情况下, 建议使用无菌对镊子仔细展开样品。另一方面, 在接触方法中, 非常重要的是要清洗的控制和样品盘很好地与 PBS 通过吹打他们的四倍, 其次是一个强有力的涡流和超声波, 以确保没有可行的微生物继续坚持材料表面。

该视频协议可用于许多生物工程应用, 如生物工程, 组织工程, 控制药物交付, 包装材料, 废水处理和农业, 其中使用生物材料与高度理想的抗菌能力。

该协议所得到的结果是定性的 (图像) 和定量 (抗菌 "晕" 的归一化宽度和生存能力的丧失), 并对其重现性 (平均标准偏差) 进行了较好的分析。在对不同材料进行比较时, 利用扩散和接触法结果分析得出的这些平均值必须采用单向方差分析, 其次是土耳其的事后分析, 以便研究它们在统计学上是否显著不同 (p < 0.01)。

披露声明

作者没有什么可透露的。

致谢

作者希望通过2017-231-001UCV 和2018-231-001UCV 赠款, 感谢瓦伦西亚天主教大学 Mártir 为这项工作提供财政支助。

材料

NameCompanyCatalog NumberComments
Cylindrical punch 10 mm diameter
Petri dishessoria genlabP10190 mm diameter, sterile
Tryptic soy agar (TSA)Liofilchem610052Dehydrated medium 500 g (powder)
Tryptic soy broth (TSB)Liofilchem610053Dehydrated medium 500 g (powder)
Sterile cotton swabEUTOTUBO300200
Centrifuge tubesVIDRA FOC, SA42990050 mL, sterile
EthanolVWR83813360Absolute ethanol
Sterile 48-wells plateCOSTAR3548Flat bottom with lid, tissue culture treated, non-pyrogenic, polystyrene
A pair of tweezersBRAUN24612036Toothless
Sterile phosphate buffered saline (PBS).VWRE404-100TAPBS
Vaccum oven with a connected vacuum pumpJP Selecta, SA5900620
Laminar flow hoodTELSTAR Technologies, SLTELSTAR AH-10012.0 W lamp of UV-C radiation
Class II Biological safety cabinetLABOGENEMARS 1200
IncubatorASTEC CO, LTDSCA-165DR
Vortex mixerBiosanV-1 Plus
SpectrophotometerMacherey-Nagel, GermanyNanocolor UV/VIS II
Bunsen burnerJP Selecta, SA7001539
Alcohol burnerVIDRA FOC, SA1658/20In case sterilisation is necessary to be performed inside class II biological safety cabinet
Orbital shakersartorius stedim8864845
SonicatorSELECTA300061750/60 Hz
Digital calliperACHA17-2600-150 mm
Serological pipetteFisherbrand13-678-1125 mL, sterile
Serological pipetteVWR612-49505 mL, sterile
Serological pipetteVWR612-554110 mL, sterile
MicropipetteGILSONFA10005PPipetman L P200L, plastic 20-200 µL
MicropipetteGILSONF123602Pipetman P1000, 200-1000 µL
Micropipette GILSONFA10016Pipetman L P12X300L, 20-300 µL
Micropipette tipsLABBOXTIBP-200-9602-200 µL
Micropipette tipsLABBOXTIBP-1K0-480100-1000 µL
Pre-sterilized tube INSULAB30140210 mL 
Photo cameraCanon EOS 5DAny camera with high resolution can also be utilized
Gram-positive bacteria Staphylococcus aureus strain V329Cucarella et al. J Bacteriol 183 (9),  2888–2896 (2001)
Gram-negative bacteria Escherichia coliColección Española de Cultivos Tipo CECTCECT 101
Yeast Candida albicansColección Española de Cultivos Tipo CECTCECT 1394
Microcentrifuge tubes DASLAB1755081,5 mL
AutoclaveJP Selecta, SA4002136
Spectrophotometer-cuvettesUVAT Bio CBF-0902-024,5 mL
Drigalski spatulaLABBOXSPRP-L05-1K0Sterile, disposable 
glass balls (2 mm diameter)Hecht Karl1401/2Autoclavable, alternative device to the Drigalski spatula
Autoclave bagsDELTALAB200318To sterilize microbiological residues or contaminated material
Electronic pipette filling deviceJetPipJET BIOFIL
Laboratory bottle with ISO thread, graduated, borosilicate 3.3LABBOXSBG3-100-010100 mL, for autoclaving culture media
Laboratory bottle with ISO thread, graduated, borosilicate 3.3LABBOXSBG3-250-010250 mL, for autoclaving culture media
Laboratory bottle with ISO thread, graduated, borosilicate 3.3LABBOXSBG3-500-010500 mL, for autoclaving culture media
Laboratory bottle with ISO thread, graduated, borosilicate 3.3LABBOXSBG3-1K0-0101000 mL, for autoclaving culture media
Latex glovesDENIA2278000000
Indicator tape for sterilizationLABBOXSTAP-A55-001Self-adhesive tape with impregnated paper turning to colour when exposed to sterilization process.
Universal test tube rackLABBOXMTSP-001-001To hold centrifuge tubes
Microcentrifuge tube rackVWR211-0210To hold microcentrifuge tubes
Sterile loopACEFE S.A.10014005510 µL of capacity for microbial culture 
Material M1Universidad Católica de Valencia San Vicente Mártir (UCV)Material type 1 
Material M2Universidad Católica de Valencia San Vicente Mártir (UCV)Material type 2 
Material M3Universidad Católica de Valencia San Vicente Mártir (UCV)Material type3
Material M4Universidad Católica de Valencia San Vicente Mártir (UCV)Material type 4 
Material CUniversidad Católica de Valencia San Vicente Mártir (UCV)Control material

参考文献

  1. Sydnor, E. R. M., Perl, T. M. Hospital epidemiology and infection control in acute-care settings. Clin Microbiol Rev. 24 (1), 141-173 (2011).
  2. Chessa, D., et al. Staphylococcus aureus and Staphylococcus epidermidis Virulence Strains as Causative Agents of Persistent Infections in Breast Implants. PLoS One. 11 (1), e0146668 (2016).
  3. Pandey, H., Parashar, V., Parashar, R., Prakash, R., Ramteke, P. W., Pandey, A. C. Controlled drug release characteristics and enhanced antibacterial effect of graphene nanosheets containing gentamicin sulfate. Nanoscale. 3 (10), 4104 (2011).
  4. Jia, Z., Shen, D., Xu, W. Synthesis and antibacterial activities of quaternary ammonium salt of chitosan. Carbohydr Res. 333 (1), 1-6 (2001).
  5. Liu, Y., Wang, X., Yang, F., Yang, X. Excellent antimicrobial properties of mesoporous anatase TiO2 and Ag/TiO2 composite films. Microporous Mesoporous Mater. 114 (1-3), 431-439 (2008).
  6. Wang, L., Chen, J., Shi, L., Shi, Z., Ren, L., Wang, Y. The promotion of antimicrobial activity on silicon substrates using a "click" immobilized short peptide. Chem Commun (Camb). 50 (8), 975-977 (2014).
  7. Kümmerer, K. Resistance in the environment. J Antimicrob Chemother. 54 (2), 311-320 (2004).
  8. Ng, V. W. L., et al. Antimicrobial hydrogels: A new weapon in the arsenal against multidrug-resistant infections. Adv Drug Deliv Rev. 78, 46-62 (2014).
  9. Hegstad, K., Langsrud, S., Lunestad, B. T., Scheie, A. A., Sunde, M., Yazdankhah, S. P. Does the Wide Use of Quaternary Ammonium Compounds Enhance the Selection and Spread of Antimicrobial Resistance and Thus Threaten Our Health?. Microb Drug Resist. 16 (2), 91-104 (2010).
  10. Rana, D., Matsuura, T. Surface modifications for antifouling membranes. Chem Rev. 110 (4), 2448-2471 (2010).
  11. Lok, C. N., et al. Proteomic analysis of the mode of antibacterial action of silver nanoparticles. J Proteome Res. 5 (4), 916-924 (2006).
  12. Chen, X., Schluesener, H. J. Nanosilver: A nanoproduct in medical application. Toxicol Lett. 176 (1), 1-12 (2008).
  13. Ahamed, M., AlSalhi, M. S., Siddiqui, M. K. J. Silver nanoparticle applications and human health. Clin Chim Acta. 411 (23-24), 1841-1848 (2010).
  14. Yeaman, M. R. Mechanisms of Antimicrobial Peptide Action and Resistance. Pharmacol Rev. 55 (1), 27-55 (2003).
  15. McLean, D. T. F., Lundy, F. T., Timson, D. J. IQ-motif peptides as novel anti-microbial agents. Biochimie. 95 (4), 875-880 (2013).
  16. Brogden, K. A. Antimicrobial peptides: Pore formers or metabolic inhibitors in bacteria?. Nat Rev Microbiol. 3 (3), 238-250 (2005).
  17. Ghosh, C., et al. Small molecular antibacterial peptoid mimics: The simpler the better!. J Med Chem. 57 (4), 1428-1436 (2014).
  18. Chongsiriwatana, N. P., et al. Peptoids that mimic the structure, function, and mechanism of helical antimicrobial peptides. Proc Natl Acad Sci. 105 (8), 2794-2799 (2008).
  19. Chen, Y., Mant, C. T., Farmer, S. W., Hancock, R. E. W., Vasil, M. L., Hodges, R. S. Rational design of alpha-helical antimicrobial peptides with enhanced activities and specificity/therapeutic index. J Biol Chem. 280 (13), 12316-12329 (2005).
  20. Porter, E. A., Wang, X., Lee, H. S., Weisblum, B., Gellman, S. H. Non-haemolytic beta-aminoacid oligomers. Nature. 404 (6778), 565 (2000).
  21. Gao, Q., Li, P., Zhao, H., Chen, Y., Jiang, L., Ma, P. X. Methacrylate-ended Polypeptides and Polypeptoids for Antimicrobial and Antifouling Coatings. Polym Chem. 8 (41), 6386-6397 (2017).
  22. Serrano-Aroca, &. #. 1. 9. 3. ;., Gómez-Ribelles, J. L., Monleón-Pradas, M., Vidaurre-Garayo, A., Suay-Antón, J. Characterisation of macroporous poly(methyl methacrylate) coated with plasma-polymerised poly(2-hydroxyethyl acrylate). Eur Polym J. 43 (10), 4552-4564 (2007).
  23. Serrano-Aroca, &. #. 1. 9. 3. ;., Monleón-Pradas, M., Gómez-Ribelles, J. L. Plasma-induced polymerisation of hydrophilic coatings onto macroporous hydrophobic scaffolds. Polymer (Guildf). 48 (7), 2071-2078 (2007).
  24. Serrano-Aroca, &. #. 1. 9. 3. ;., Monleón-Pradas, M., Gómez-Ribelles, J. L., Rault, J. Thermal analysis of water in reinforced plasma-polymerised poly(2-hydroxyethyl acrylate) hydrogels. Eur Polym J. 72, 523-534 (2015).
  25. Monleón-Pradas, M., Gómez-Ribelles, J. L., Serrano-Aroca, &. #. 1. 9. 3. ;., Gallego-Ferrer, G., SuayAntón, J., Pissis, P. Interaction between water and polymer chains in poly(hydroxyethyl acrylate) hydrogels. Colloid Polym Sci. 279 (4), 323-330 (2001).
  26. Serrano-Aroca, &. #. 1. 9. 3. ;., Monleón-Pradas, M., Gómez-Ribelles, J. L. Effect of crosslinking on porous poly(methyl methacrylate) produced by phase separation. Colloid Polym Sci. 286 (2), 209-216 (2008).
  27. Monleón-Pradas, M., Gómez-Ribelles, J. L., Serrano-Aroca, &. #. 1. 9. 3. ;., Gallego Ferrer, G., Suay Antón, J., Pissis, P. Porous poly (2-hydroxyethyl acrylate) hydrogels. Polymer (Guildf). 42 (10), 4667-4674 (2001).
  28. Serrano-Aroca, &. #. 1. 9. 3. ;., Monleón-Pradas, M., Gómez-Ribelles, J. L. Macroporous poly(methyl methacrylate) produced by phase separation during polymerisation in solution. Colloid Polym Sci. 285 (7), 753-760 (2007).
  29. Serrano-Aroca, &. #. 1. 9. 3. ;., Llorens-Gámez, M. Dynamic mechanical analysis and water vapour sorption of highly porous poly(methyl methacrylate). Polymer (Guildf). 125, 58-65 (2017).
  30. Serrano-Aroca, &. #. 1. 9. 3. ;., Campillo-Fernández, A. J., Gómez-Ribelles, J. L., Monleón-Pradas, M., Gallego-Ferrer, G., Pissis, P. Porous poly(2-hydroxyethyl acrylate) hydrogels prepared by radical polymerisation with methanol as diluent. Polymer (Guildf). 45 (26), 8949-8955 (2004).
  31. Rodríguez-Hernández, J. C., Serrano-Aroca, &. #. 1. 9. 3. ;., Gómez-Ribelles, J. L., Monleón-Pradas, M. Three-dimensional nanocomposite scaffolds with ordered cylindrical orthogonal pores. J Biomed Mater Res - Part B: Appl Biomater. 84 (2), 541-549 (2008).
  32. Brígido-Diego, R., et al. Acrylic scaffolds with interconnected spherical pores and controlled hydrophilicity for tissue engineering. J Mater Sci Mater Med. 40 (18), 4881-4887 (2005).
  33. Serrano-Aroca, &. #. 1. 9. 3. ;., Ruiz-Pividal, J. F., Llorens-Gámez, M. Enhancement of water diffusion and compression performance of crosslinked alginate with a minuscule amount of graphene oxide. Sci Rep. 7, 11684 (2017).
  34. Serrano-Aroca, &. #. 1. 9. 3. ;., Deb, S. Synthesis of irregular graphene oxide tubes using green chemistry and their potential use as reinforcement materials for biomedical applications. PLoS One. 12 (9), e0185235 (2017).
  35. Sánchez-Correa, F., Vidaurre-Agut, C., Serrano-Aroca, A., Campillo-Fernández, A. J. Poly(2-hydroxyethyl acrylate) hydrogels reinforced with graphene oxide: Remarkable improvement of water diffusion and mechanical properties. J Appl Polym Sci. , (2018).
  36. Serrano-Aroc, &. #. 1. 9. 3. ;., Iskandar, L., Deb, S. Green synthetic routes to alginate-graphene oxide composite hydrogels with enhanced physical properties for bioengineering applications. Eur Polym J. 103, 198-206 (2018).
  37. Llorens-Gámez, M., Serrano-Aroca, &. #. 1. 9. 3. ;. Low-Cost Advanced Hydrogels of Calcium Alginate/Carbon Nanofibers with Enhanced Water Diffusion and Compression Properties. Polymers (Basel). 10 (4), 405 (2018).
  38. Bauer, A. W., Kirby, W. M. M., Sherris, J. C., Turck, A. M. Antibiotic susceptibility testing by a standardized single disk method. A J Clin Pathol. 45, 493-496 (1966).
  39. . . ISO Specification 22196: measurement of antibacterial activity on plastics surfaces. , 584 (2007).
  40. Taubes, G. The bacteria fight back. Science. 321 (5887), 356-361 (2008).
  41. Boucher, H. W., et al. 10 x '20 progress--development of new drugs active against Gram-negative bacilli: an update from the infectious diseases society of America. Clinical Infectious Diseases. 56 (12), 1685-1694 (2013).

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