Антимикробная ткань с использованием нано-травяной инкапсуляции эфирных масел

Резюме

Антимикробные лабораторные халаты предотвращают перекрестное загрязнение в результате накопления патогенов и случайных биоразливов. Здесь мы описываем протокол разработки благоприятной для кожи антимикробной ткани с использованием нанотравяной инкапсуляции и модифицированных стандартных тестов для точной оценки эффективности и пригодности для типичного использования лабораторного халата.

Аннотация

Лабораторные халаты широко используются в лабораториях биологической опасности и медицинских учреждениях в качестве защитной одежды для предотвращения прямого воздействия патогенов, разливов и ожогов. Эти защитные покрытия на основе хлопка обеспечивают идеальные условия для роста микробов и мест прикрепления благодаря своей пористой природе, влагоудерживающей способности и удержанию тепла от тела пользователя. Несколько исследований продемонстрировали выживание патогенных бактерий на больничной одежде и лабораторных халатах, действующих как переносчики микробной передачи.

Распространенным подходом к решению этих проблем является применение противомикробных агентов в отделке текстиля, но были высказаны опасения из-за токсичности и воздействия на окружающую среду многих синтетических химикатов. Продолжающаяся пандемия также открыла окно для изучения эффективных противомикробных препаратов и экологически чистых и нетоксичных составов. В этом исследовании используются два природных биологически активных соединения, карвакрол и тимол, инкапсулированные в наночастицы хитозана, которые гарантируют эффективную защиту от четырех патогенов человека с уменьшением до 4 log (99,99%). Эти патогены часто обнаруживаются в лабораторных халатах, используемых в лабораториях биологической опасности.

Обработанные ткани также выдержали до 10 циклов стирки с 90% -ным микробным снижением, что достаточно для использования по назначению. Мы внесли изменения в существующие стандартные тесты ткани, чтобы лучше представить типичные сценарии использования лабораторного халата. Эти усовершенствования позволяют более точно оценить эффективность противомикробных лабораторных покрытий и смоделировать судьбу любых случайных разливов микробов, которые должны быть нейтрализованы в течение короткого времени. Рекомендуется провести дальнейшие исследования для изучения накопления патогенов с течением времени на антимикробных лабораторных халатах по сравнению с обычными защитными покрытиями.

Введение

Защитный белый халат является обязательным элементом средств индивидуальной защиты (СИЗ) в микробиологических лабораториях и медицинских учреждениях и защищает от прямого воздействия патогенов, разливов и ожогов. Эти хлопчатобумажные пальто способствуют росту микробов из-за многих факторов - тканый материал обеспечивает места прикрепления и аэрации, хлопок и крахмал, используемые в производственном процессе вместе с отслоившимися эпителиальными клетками пользователя, поставляют питательные вещества, а близость к пользователю дает тепло и влагу. Накопление микробов на текстиле также может вызвать проблемы со здоровьем, такие как аллергия и внутрибольничная инфекция, не....

протокол

1. Получение наночастиц

1. Нано-травяная инкапсуляция
   1. Приготовьте 50 мл 1% (об./об.) уксусной кислоты.
      ВНИМАНИЕ: Ледяная уксусная кислота является раздражителем, который может вызвать серьезные ожоги кожи и повреждение глаз. Наденьте лабораторный халат во всю длину, нитриловые перчатки и защитные очки и работайте под вытяжным шкафом.
   2. Приготовьте раствор хитозана (1,2% мас./об.), растворив 0,6 г хлопьев хитозана (со средней молекулярной массой) в 50 мл 1% уксусной кислоты (приготовленной выше). Перемешивайте в течение ночи (O / N) при комнатной температуре (R / T), чтобы получить однородную эмульсию.
   3. Добавьте 0,5 ....

Результаты

Первичный скрининг синтезированных НУП
После двухступенчатой эмульсии масло-в-воде¹⁶ биологически активные соединения (карвакрол и тимол) были успешно инкапсулированы в хитозан. Это было подтверждено УФ-ВИД-спектрофотометрией для пикового поглощения соответс?.......

Обсуждение

Антимикробная эффективность биоцидов обычно проверяется количественными анализами, такими как минимальная ингибирующая концентрация (MIC) и минимальная бактерицидная концентрация (MBC), при которых бактерии погружают в антимикробную жидкость на 24 часа. Однако эти анализы не подходят дл.......

Материалы

Name	Company	Catalog Number	Comments
Acetic acid	Millipore Sigma	64-19-7
Antibiotic base agar	BD Difco	DF0270-17-4	Also known as Antibiotic Medium 2
Antibiotic seed agar	BD Difco	DF0263-17-3	Also known as Antibiotic Medium 1
Blood Agar (Nutrient Agar with 5% Sheep Blood)	Donated by CFIA
Bromcresol Purple Lactose Agar	Donated by CFIA
Candida albicans	ATCC The Global Bioresource Center	ATTC 10231
Carvacrol	Millipore Sigma	282197 (CAS# 499-75-2)
Centrifuge  Allergra X-22R Centrifuge	Beckman Coulter	Model # X-22R	Refrigerated. Wait at least 20 min or until the temperature reach the set low value (e.g., 4 °C) as the refrigeration takes time.
Chitosan Medium Molecular Weight (CS)	Millipore Sigma	448877 (CAS # 9012-76-4)
Clamshell Heat Press	Intiva	IM1200
Escherichia coli (E. coli)	ATCC The Global Bioresource Center	ATTC 23725
Incubator	Thermo Scientific	1205M34
Letheen Broth	BD Difco	DF0681-17-7	Used to neutralize antimicrobial effects. Product from different manufacturers may require to add Polysorbate 80, which is already added in Difco product.
Milli Q water	Millipore Sigma	ZR0Q16WW	Deionized water
Mueller-Hinton Agar	BD Difco	DF0252-17-6
Pentasodium tripolyphosphate (TPP)	Millipore Sigma	238503 (CAS# 7758-29-4)
Phospahte Buffered Saline (PBS)	Thermo Scientific	AM9624
Pseudomonas aeruginosa	ATCC The Global Bioresource Center	ATTC 9027
Sabouraud Dextrose Agar	BD Difco	DF0109-17-1
Shaking incubator/ Thermo shaker	VWR	Model# SHKA2000
Staphylococcus aureus	ATCC The Global Bioresource Center	ATTC 6538
Thymol	Millipore Sigma	T0501 (CAS# 89-83-8)
Trypticase Soy Agar	BD Difco	236950
Trypticase Soy Broth	BD Difco	215235
Tween 80	Millipore Sigma	STS0204 (CAS # 9005-65-6)
UV-Vis Spectrophometer	Thermo Scientific	GENESYS 30 (840-277000)