上の可視光およびゲンタマイシンの相乗効果<em&gt; Pseudomona緑膿菌</em&gt;微生物

要約

我々は、抗生物質治療（ゲンタマイシン）と組み合わされて、連続またはパルス可視レーザーベースの治療を含むその発達生物医学装置の生存率の減少につながる統計的に有意な相乗効果で結果を表示する P.緑膿菌 PAO1、。

要約

最近では、可視光の殺菌効果に関するいくつかの出版物、それらのほとんどは、スペクトルのその青の部分を主張があった（400 NM-500 nm）の様々な病原体^1-5を殺すために責任があります。青色光の光毒性効果は、光誘起反応性酸素種（ROS）主に青色領域^4,6,7の光を吸収する内因性光感受性物質、細菌による形成の結果であることが示唆された。赤と近赤外⁸と同様に緑色の光⁹の殺菌効果の報告もあります。

本研究では、我々は我々が緑膿菌での高出力緑色（波長532nm）の連続（CW）とパルスQスイッチ（QS）光の影響を特徴づけるために許可された方法を開発した。この方法を用いて、我々はまた、細菌の生存に抗生物質治療（ゲンタマイシン）と組み合わせて緑色の光の効果を検討した。P.緑膿菌は、ACですommon noscomial日和見病原体は、様々な疾患を引き起こす。株は、様々な抗生物質に対してかなり耐性があり、多くの予測AcrB /メックス型RND排出システム^10を多剤が含まれています。

この方法は、抗生物質、ゲンタマイシンを加えてとせずにQスイッチおよび/ ​​またはCWレーザに露出ルリアブロス（LB）培地中で増殖させ、（ 緑膿菌株 PAO1）自由生活固定相グラム陰性菌を利用した。細胞生存率は、異なる時点で測定した。得られた結果は、それだけでレーザー治療が唯一のPの生菌数は0.5 log減少をもたらした未処理の制御とそれだけでゲンタマイシン治療に比べて細胞の生存率を減少させなかった示した緑膿菌 。合成レーザおよびゲンタマイシン処理は、しかしながら、P.の相乗効果及び生存率をもたらし緑膿菌は、8ログの減少した。

提案手法では、さらに実装することができます同時に光で面積を照射しながら感染臓器に抗生物質溶液を注入することができる装置のようなカテーテルの開発を介しmented。

プロトコル

1。細菌培養物

1. グラム陰性P.緑膿菌株PAO1は、18時間37℃でルリアブロス（LB）中で増殖させた。
2. 細胞の培養物を5分間、7,500 rpmで（毎分ラウンド）で遠心分離し、上清を除去した。
3. 細菌を、10％LBに再懸濁し、培養が定常期を再入力することを可能にする別の2時間のために再成長させた。
4. 細菌懸濁液は、2つのグループに分けた：最初のグループ（2本）のない抗生物質我々はゲンタマイシン抗生物質（50μgの/ ml）を添加番目のグループに加えた。

2。コロニー形成単位の判定（CFU）

1. 細胞生存率を決定するために、20μlのサンプルを、24時間の時間枠内でおよそ2時間の実験から採取した。サンプルの連続希釈が行われ、めっきさLB寒天プレート上、37℃で一晩インキュベートした。
2. プラットフォームごとのCFUを各治療のため電子を測定し、比較する期間、様々な処置の間で行われた。式で説明したようCFUにおける対数減少を算出した。 （1）：
   ログイン削減= LOGU-LogC [CFU / mlの]
   ここで、Uは、各時点で単位値をコロニー形成であり、CFUに等しいCFU / mlの単位中にコロニー形成単位である。
   CFU / mlの=（コロニーのx希釈係数の数）/（体積接種）
   及びCは、開始時にコントロールサンプルにおいて見出さCFUである。 Uは、測定時点で要因を形成するコロニーを指定することに注意してください。
3. それらのそれぞれの中の細菌の濃度が10分の1に減少しながら希釈係数は、希釈液の数である。接種量は常に200マイクロリットルであり、それは、我々の試験管のサイズに関係している。

したがって、ビューの濃度点を要約する、ゲンタマイシン抗生物質、50μgの/ mlの濃度であった。の終わりまで、細菌に関してプロセスは、我々は全体の8希釈していた。各希釈は10倍であり、それは、200μlにチューブ内で行われていた。出発点は、200μlのチューブに入れたサンプル20μlのだった（その結果、初期濃度は20/200C ₀だったC ₀と= 0.1C0サンプルを20μlの初期濃度である）、最終濃度が8減少した8希釈に起因桁違い。

3。照明

1. CWのNd：YAGレーザー（532 nmおよび200 mWの平均光パワーの波長）の光、50％/ 50％ビームスプリッタを使用して二つの光路に分割された。ビーム径は約10mmであった。露出時間は24時間であった。
2. QスイッチパルスNd：YAGレーザー（波長532nm、300mWの2.5 MWの光ピークパワーの平均電力）が、光の50％/ 50％ビームスプリッタを用いて2つの経路に分割された。スポット径は6であった。 Qスイッチレーザのパルス幅は6ナノ秒であり、繰り返しレートが15Hzのであった。ザ平均電力密度は106 MW / cm ^2であった、ピークパワー密度は8.83キロワット/ mm ^2であった。露出時間は24時間であった。

細菌懸濁液は、照射中に攪拌し、それが細菌の増殖（全てのチューブに細菌が成長できるようにするルリアのブロス培地があった）のために適切な培養条件下で維持されたことに注意してください。

結果

レーザーベースのセットアップを図1に概略的に示されている。第1実験条件は、CWのNd利用：とは200mWの平均光パワー：YAGレーザは、波長532nmの（YAGのNdの第2高調波）を有する。このビームは、各分割ビームが100mWでのパワーを持っていたこのような光の50％/ 50％ビームスプリッタを使用して二つの光路に分割された。ビーム径は約10mmであったため、電力密度は、約100mWの/ cm ²

ディスカッション

光線療法は、治療多くの疾患のための有望なアプローチとして浮上し、近年では先進的な学際的研究分野となっています。この文脈において、可視領域の光の使用が広く研究されている。例えば、感染した創傷を殺菌のために、強い可視光にさらすことによって、より効果的に治癒することができることが見出された。このアプローチのための作用機構は、細菌^を殺す¹¹光誘?...

資料

Name	Company	Catalog Number	Comments
Name of the reagent	Company	Catalogue number	Comments (optional)
Lauria Broth	Difco	241420
Gentamycin	Sigma	G1914
Bacto Agar	Difco	231710