Fabbricazione di nanocompositi antibatterici di ossido di grafene/rame

Riepilogo

In questo articolo, introduciamo i nanocompositi di ossido di grafene/rame (GO/Cu) come nanomateriale antibatterico. L'efficacia antibatterica dei nanocompositi GO/Cu è stata valutata sia contro i batteri gram-positivi che contro i batteri gram-negativi resistenti agli antibiotici.

Abstract

Gli antibiotici sono attualmente il trattamento antibatterico più utilizzato per uccidere i batteri. Tuttavia, i batteri sviluppano resistenza quando sono continuamente sovraesposti agli antibiotici. Lo sviluppo di agenti antimicrobici in grado di sostituire gli antibiotici esistenti è essenziale perché i batteri resistenti agli antibiotici hanno meccanismi di resistenza per tutti gli antibiotici attuali e possono promuovere infezioni nosocomiali. Per affrontare questa sfida, in questo studio, proponiamo nanocompositi di ossido di grafene/rame (GO/Cu) come materiali antibatterici che possono sostituire gli antibiotici esistenti. I nanocompositi GO/Cu sono caratterizzati dalla microscopia elettronica a trasmissione e dalla microscopia elettronica a scansione. Mostrano che le nanoparticelle di rame (Cu) sono ben cresciute sui fogli di ossido di grafene. Inoltre, viene utilizzato un metodo di brodo di microdiluizione per confermare l'efficacia della sostanza antimicrobica contro lo Staphylococcus aureus resistente alla meticillina (MRSA) e lo Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa), che sono frequentemente implicati nelle infezioni nosocomiali. In particolare, il 99,8% degli MRSA e l'84,7% di P. aeruginosa vengono eliminati da 500 μg/mL di nanocompositi GO/Cu. I nanocompositi metallici possono sradicare i batteri resistenti agli antibiotici rilasciando ioni, formando specie reattive dell'ossigeno e danneggiando fisicamente i batteri. Questo studio dimostra il potenziale dei nanocompositi antibatterici GO/Cu nell'eradicazione dei batteri resistenti agli antibiotici.

Introduzione

Le infezioni batteriche hanno un impatto significativo sulla salute pubblica. I batteri patogeni, in particolare, possono eludere i meccanismi protettivi dell'organismo e causare malattie¹. Gli antibiotici sono ampiamente usati per trattare le infezioni batteriche. Tuttavia, l'uso inappropriato di antibiotici ha accelerato l'emergere di batteri resistenti agli antibiotici. Attualmente, le infezioni nosocomiali attribuibili a batteri resistenti agli antibiotici hanno causato notevoli complicanze nelle strutture sanitarie². Sfortunatamente, i batteri hanno meccanismi ....

Protocollo

1. Preparazione dei nanocompositi GO/Cu

NOTA: La dimensione e la morfologia delle nanoparticelle di Cu che crescono sui nanofogli di GO sono determinate dal grado di ossidazione del GO, dalla concentrazione del precursore del Cu e dalla concentrazione dell'agente riducente²⁶.

1. Preparare 10 mL di sospensione di OB da 1 mg/mL in un flacone di vetro. Sonicare la sospensione GO per 1 ora fino a quando il GO non è ben disperso in acqua distillata (DI).
2. Preparare una soluzione di 20 mM di CuCl₂ in un flaconcino di vetro. Sonicare la soluzione ....

Discussione

In questo articolo, riportiamo un metodo semplice e a basso costo per la preparazione di nanofogli di GO depositati con nanoparticelle di Cu, che sarebbe un metodo potenzialmente efficiente per sradicare i batteri resistenti agli antibiotici. Il passaggio critico nella sintesi dei nanocompositi GO/Cu consiste nel disperdere completamente GO e CuCl₂ nella soluzione e mantenere una temperatura elevata durante la miscelazione. Inoltre, la fase redox deve essere eseguita rapidamen.......

Materiali

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