Fabrication de nanocomposites antibactériens d’oxyde de graphène et de cuivre

Résumé

Dans cet article, nous présentons les nanocomposites d’oxyde de graphène/cuivre (GO/Cu) en tant que nanomatériau antibactérien. L’efficacité antibactérienne des nanocomposites GO/Cu a été évaluée contre des bactéries à Gram positif et à Gram négatif résistantes aux antibiotiques.

Résumé

Les antibiotiques sont actuellement le traitement antibactérien le plus utilisé pour tuer les bactéries. Cependant, les bactéries développent une résistance lorsqu’elles sont continuellement surexposées aux antibiotiques. Il est essentiel de mettre au point des agents antimicrobiens capables de remplacer les antibiotiques existants, car les bactéries résistantes aux antibiotiques ont des mécanismes de résistance à tous les antibiotiques actuels et peuvent favoriser les infections nosocomiales. Pour relever ce défi, dans cette étude, nous proposons des nanocomposites d’oxyde de graphène/cuivre (GO/Cu) comme matériaux antibactériens pouvant remplacer les antibiotiques existants. Les nanocomposites GO/Cu sont caractérisés par la microscopie électronique à transmission et la microscopie électronique à balayage. Ils montrent que les nanoparticules de cuivre (Cu) sont bien développées sur les feuilles d’oxyde de graphène. De plus, une méthode de bouillon de microdilution est utilisée pour confirmer l’efficacité de la substance antimicrobienne contre le Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline (SARM) et Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa), qui sont fréquemment impliqués dans les infections nosocomiales. Plus précisément, 99,8 % du SARM et 84,7 % de P. aeruginosa sont éliminés par 500 μg/mL de nanocomposites GO/Cu. Les nanocomposites métalliques peuvent éradiquer les bactéries résistantes aux antibiotiques en libérant des ions, en formant des espèces réactives de l’oxygène et en endommageant physiquement les bactéries. Cette étude démontre le potentiel des nanocomposites antibactériens GO/Cu dans l’éradication des bactéries résistantes aux antibiotiques.

Introduction

Les infections bactériennes ont un impact significatif sur la santé publique. Les bactéries pathogènes, en particulier, peuvent échapper aux mécanismes de protection de l’organisme et provoquer des maladies¹. Les antibiotiques sont largement utilisés pour traiter les infections bactériennes. Cependant, l’utilisation inappropriée des antibiotiques a précipité l’émergence de bactéries résistantes aux antibiotiques. Actuellement, les infections nosocomiales attribuables à des bactéries résistantes aux antibiotiques ont provoqué des complications notables dans les établissements de santé

Protocole

1. Préparation des nanocomposites GO/Cu

REMARQUE : La taille et la morphologie des nanoparticules de Cu qui se développent sur les nanofeuillets GO sont déterminées par le degré d’oxydation du GO, la concentration du précurseur du Cu et la concentration de l’agent réducteur²⁶.

1. Préparez 10 mL de suspension GO à 1 mg/mL dans une bouteille en verre. Soniquer la suspension de GO pendant 1 h jusqu’à ce que le GO soit bien dispersé dans de l’eau distillée (DI).
2. Préparez une solution de 20 mM de CuCl₂ dans un flacon en verre. Sonicer la soluti....

Discussion

Dans cet article, nous rapportons une méthode simple et peu coûteuse pour préparer des nanofeuilles de GO déposées avec des nanoparticules de Cu, qui serait une méthode potentiellement efficace pour éradiquer les bactéries résistantes aux antibiotiques. L’étape critique de la synthèse des nanocomposites GO/Cu consiste à disperser soigneusement le GO et le CuCl₂ dans la solution et à maintenir une température élevée tout en les mélangeant. De plus, l’étape.......

matériels

Name	Company	Catalog Number	Comments
Antibiotic-Antimycotic	Gibco	15240062
Clinical MDR bacterial strains	Chung-Ang University Hospital (Seoul, South Korea)
Copper(II) chloride dihydrate	Duksan	10125-13-0
Field Emission Scanning Electron Microscope (FE-SEM)	Carl Zeiss	SIGMA
Graphene oxide	Sigma	796034
Sodium Borohydride	Sigma	71320
Transmission Electron Microscopy (TEM)	JEOL	JEM-2100
Tryptic Soy Agar	BD difco	236950
Tryptic Soy Broth	BD difco	211825