에 보이는 빛과 젠타 마이신의 상승 효과<em&gt; Pseudomona 녹농균</em&gt; 미생물

요약

우리는 연속 또는 펄스 가시 레이저 기반의 치료를 포함하는 개발 생물 의학 장치가 항생제 치료 (젠타 마이신)의 생존의 감소로 이어지는 통계적으로 유의 한 상승 효과의 결과와 결합되는 것을 보여 P. 녹농균 PAO1는 8로 로그 혼자 항생제 치료에 비해 있어요.

초록

최근 가시 광선, 그들 중 대부분은 다양한 병원균에게 ^1-5 살해에 대한 책임 스펙트럼의 파란색 부분 (400 NM-500 nm의) 주장의 살균 효과에 대한 몇 가지 출판물이 있었다. 푸른 빛의 광독성 효과는 빛에 의한 활성 산소 종 (reactive oxygen species, ROS) 주로 파란색 영역 ^4,6,7 빛을 흡수 내생 세균 감광제에 의해 형성의 결과로 제안했다. 빨간색과 가까운 적외선 ^8뿐만 아니라 녹색 빛 ⁹ 살 생물 효과의보고도 있습니다.

본 연구에서는, 우리는 우리가 녹농균에 높은 전원 녹색 (532 ㎚의 파장) 연속 (CW) 및 펄스 Q-스위치 (QS) 빛의 효과를 특성화 할 수있는 방법을 개발했다. 이 방법을 사용하여 우리는 또한 박테리아 생존에 항생제 치료 (젠타 마이신)와 함께 녹색 빛의 효과를 연구 하였다. P. 녹농균은 교류입니다ommon noscomial 기회 병원균은 각종 질병을 일으키는 원인. 변형은 여러 항생제에 매우 저항하고 많은 예측 AcrB / 멕시코 형 RND 유출 시스템에게 ¹⁰ 약제를 포함합니다.

무료 생활 고정상 그람 음성 세균 (P. aeruginosa의 긴장 PAO1), 루리아 국물 (LB)로하고 항생제 마이신의 첨가없이 Q-스위치 및 / 또는 CW 레이저에 노출 된 배지에서 자란 활용하는 방법. 세포 생존은 서로 다른 시간 지점에서 측정 하였다. 얻어진 결과는 혼자 레이저 치료는 P.의 가능한 개수가 0.5 로그 감소 결과 치료 제어 및 혼자 젠타 마이신 치료에 비해 세포 생존 능력을 감소하지 않은 것으로 나타났다 녹농균. 통합 레이저와 젠타 마이신 치료는, 그러나, P.의 시너지 효과와 생존 결과 녹농균은 8 로그의 감소했다.

제안 된 방법은 상기 구현도 할 수 있습니다동시에 빛의 영역을 조명하면서 감염된 기관에 항생제 용액을 주입 할 수있는 장치 같은 카테터의 개발을 통해 mented.

프로토콜

1. 세균성 문화

1. 그람 음성 P. 녹농균이라는 박테리아 스트레인 PAO1은 18 시간 동안 37 ° C에서 루리아 국물 (LB)에서 성장 하였다.
2. 세포의 배양 후 5 분 7,500 RPM (분당 회전)에서 원심 분리하고 상층 액을 제거 하였다.
3. 박테리아는 10 %의 LB에 재현 탁과 문화가 정지 위상을 다시 입력 할 수 있도록 또 다른 2 시간 동안 다시 성장했다.
4. 세균 현탁액은 다음 두 그룹으로 분할되었다 : 첫 번째 그룹 (2 관)에서 어떤 항생제는 두 번째 그룹에 우리는 젠타 마이신 항생제 (50 ㎍ / ㎖)을 첨가 첨가되지 않았습니다.

2. 콜로니 형성 단위의 결정 (CFU)

1. 세포 생존을 결정하기 위해 20 μL 샘플은 24 시간의 시간 프레임 내에마다 약 2 시간의 실험에서 촬영했다. 샘플의 시리얼 희석 만든 도금 LB 한천 플레이트에 37 ° C.에서 하룻밤 배양 하였다
2. 각 치료, 플랫폼 당 CFUs전자가 결정되었고, 비교 기간 및 다양한 치료 사이에 만들어졌다. 식에 설명 된대로 CFU에서 로그 감소를 계산 하였다. (1)
   로그인 감소 = LOGU-LogC [CFU / ㎖]
   여기서 U는 각 시점에서 단위 값을 형성 식민지, CFU는 집락 형성 단위입니다 반면에 CFU / ㎖ 동등의 단위 :
   CFU / ㎖ = (식민지 X 희석 인자의 수) / (볼륨 접종)
   그리고 C는 시작 시간에 컨트롤 샘플에서 발견 CFU입니다. U는 측정 순간에 요소를 형성 식민지를 지정합니다.
3. 그들의 각 하나의 박테리아의 농도는 10의 비율로 감소하는 동안 희석 요인 희석의 수입니다. 접종 볼륨은 항상 200 마이크로 리터이고 그것이 우리의 테스트 튜브의 크기와 관련이있다.

따라서보기의 농도 포인트를 요약, 젠타 마이신 항생제는 50 ㎍ / ㎖의 농도로했다. 이 끝날 때까지, 박테리아에 대하여과정은 우리가 전체 8 희석을했다. 각 희석 10 배이었고, 그것은 200 μL 튜브에 이루어졌다. 시작점은 200 μL 튜브에 첨가 시료 20 μL이었다 (따라서 초기 농도는 20/200C _{0이었다 C가 0} = 0.1C0 시료 20 μL의 초기 농도 임)와 최종 농도는 8로 감소되었다 8 희석에 의한 크기의 순서.

3. 조명

1. CW 다코타 : YAG 레이저 (532 nm의 200 mW의 평균 광 전력의 파장) 광학 75 % / 50 % 빔 스플리터를 사용하여 두 개의 광 경로로 분할되었다. 빔 직경 10 mm로 하였다. 노출 시간은 24 시간이었다.
2. Q-스위치 펄스 노스 다코타 : YAG 레이저 (532 nm의 파장, 300 mW의 2.5 MW의 광 피크 전력의 평균 전력)는 광학 75 % / 50 % 빔 스플리터를 사용하여 두 개의 경로로 분할되었다. 스폿 직경은 6mm이다. Q-스위치 레이저의 펄스 폭은 6 NSEC이고 반복 속도는 15Hz의했다.평균 전력 밀도는 106 mW의 / cm ^2이고 최대 전력 밀도는 8.83 kW 급 / mm ^2이다. 노출 시간은 24 시간이었다.

세균 현탁액은 조사 기간 동안 교반은 박테리아의 성장 (모든 튜브 루리아 국물 매체는 박테리아가 성장할 수 있도록 있었다)에 적합한 배양 조건에서 보관 된 것을 참고.

결과

레이저 기반의 설정은 개략적으로 그림 1에 제시되어있다. 첫 번째 실험 조건은 CW 다코타를 활용 : 200 mW의 평균 광 전력 : YAG 레이저는 532 ㎚의 파장 (YAG 다코타의 두 번째 고조파)을 갖는. 이 빔은 각 분할 빔 전력은 100mW 있다고 광 75 % / 50 % 빔 스플리터를 사용하여 두 개의 광 경로로 분할되었다. 빔 직경은 10mm 정도였습니다 따라서 전력 밀도는 약 100 mW의 / cm ^2이었다. 노출 시?...

토론

광선 치료 여러 질환에 대한 유망한 접근 방식으로 부상하고 최근 몇 년 동안 첨단 전문 분야의 연구 분야이다. 이러한 맥락에서 가시 범위에서 빛의 사용은 광범위하게 연구되어왔다. 예를 들어, 감염된 상처 소독을 위해 강렬한 가시 광선에 노출하여보다 효과적으로 치유 할 수 있다는 것을 것을을 발견했습니다. 이 방법에 대한 작용 기전은 세균에게 ^11를 죽일 빛 유도 산소 라디칼의 ?...

자료

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