JoVE Logo
АВТОРЫ
СВЯЖИТЕСЬ С НАМИ

Войдите в систему

Для просмотра этого контента требуется подписка на Jove Войдите в систему или начните бесплатную пробную версию.

В этой статье

  • Резюме
  • Аннотация
  • Введение
  • протокол
  • Результаты
  • Обсуждение
  • Раскрытие информации
  • Благодарности
  • Материалы
  • Ссылки
  • Перепечатки и разрешения

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, неприятные запахи и порча ткани1.

В отличие от обычной одежды, защитные пальто редко стирают или дезинфицируют, как было обнаружено во многих исследованиях 2,3. Многие исследования свидетельствуют о том, что лабораторные халаты выступают в качестве переносчика микробной передачи и риска внутрибольничных инфекций в медицинских учреждениях2,4, особенно резистентных штаммов3, таких как метициллин-резистентный золотистый стафилококк (MRSA); таким образом, они вызывают проблемы со здоровьем СИЗ, которые предназначены для защиты от микробного загрязнения. Недостаточно перекрестных исследований инфекций, связанных с лабораторными халатами, в контексте объектов уровня биобезопасности 2 (BSL-2) или учебных лабораторий по микробиологии, но многие регулирующие органы ограничивают использование лабораторных халатов в пределах уровня сдерживания. Тем не менее, многие академические учреждения в Северной Америке изо всех сил пытаются соответствовать требованиям из-за практических ограничений, таких как стирка и хранение внутри объекта, случаи ношения лабораторных халатов в общественных местах, таких как кафетерии и библиотеки, являются обычным явлением. Одним из практических решений этих проблем является применение антимикробных средств в отделке текстиля.

Антимикробные ткани набирают все большую популярность в спортивной одежде, спортивной одежде и носках, в основном предназначенных для уменьшения запаха тела. Однако использование этих тканей не является обычным явлением при разработке СИЗ, за исключением некоторых хлопчатобумажных масок с серебряным покрытием и медицинской одежды5. Мы сообщаем о разработке антимикробной ткани для лабораторных халатов, которая подавляет распространенные патогены, обнаруженные в лабораториях BSL-2, и обеспечивает эффективную защиту от перекрестного загрязнения распространенными патогенами.

В настоящее время на рынке доступны различные антимикробные ткани и отделочные материалы, но в большинстве из них используются коллоидные частицы тяжелых металлов (например, серебро, медь, цинк), металлоорганические соединения или синтетические химические вещества, такие как триклозан и четвертичные аммониевые соединения, которые не являются экологически чистыми1 и могут привести к проблемам со здоровьем, таким как раздражение кожи и аллергия6. Некоторые синтетические составы вызывают опасения из-за нецелевых микробов, таких как нормальная флора или индуцирование устойчивости к противомикробным препаратам (УПП). Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) регулирует коммерческие антимикробные ткани, которые должны быть нетоксичными для пользователя и не иметь экотоксичности. Поэтому предпочтительны антимикробные ткани на основе природных биоцидов, которые подавляют широкий спектр микробов. Эфирные масла (ЭО) широко используются в качестве противомикробных и терапевтических средств, но их использование в антимикробной отделке ограничено из-за их долговечности 6,7,8. Основываясь на наших знаниях и исследованиях рынка нанотравяной отделки8, антимикробная ткань на травяной основе не доступна в продаже. Это связано с тем, что синтетические покрытия просты в изготовлении и имеют длительный срок службы. Несколько текстильных изделий с нанотравяным покрытием, о которых сообщалось только в исследовательских целях, включают ним7, морингу 9 и листья карри9.

В настоящем исследовании используются два биологически активных компонента, извлеченных из ЭО орегано, карвакрол и тимол, которые эффективны против широкого спектра бактериальных патогенов и вирусов, но в целом признаны безопасными для человека10. Однако эти биологически активные компоненты являются летучими, и поэтому их антимикробный потенциал недолговечен, если их наносить непосредственно на ткань. Нанотравяная инкапсуляция - это процесс, при котором биологически активные компоненты или лекарства загружаются внутрь полимерной оболочки, которая защищает ядро от деградации окружающей среды и, таким образом, увеличивает срок годности. Кроме того, малый размер полимерных частиц, которые обычно варьируются от 10 до 100 нм, повышает эффективность применения и замедляет высвобождение биологически активных соединений на ткань. Эти биологически активные соединения используются для различных целей, таких как консервирование пищевыхпродуктов 10, но не для текстильного покрытия.

Среди многих полимерных инкапсуляторов хитозан является привлекательным кандидатом из-за многих его свойств, таких как нетоксичность, биоразлагаемость, слизистая адгезия и биосовместимость11. Это природный полисахарид, полученный в процессе деацетилирования из хитина, который содержится в ракушках и клеточных стенках грибов. Он используется в биохимических приложениях и приложениях для консервирования пищевых продуктов, таких как доставка лекарств или белков 11,12,13, контролируемое высвобождение 14 и антимикробные пленки 10. Хитозан плохо растворяется в воде, но образует коллоидную суспензию в кислых средах. Биологически активные молекулы загружаются в наночастицы хитозана (НЧ) простым двухстадийным методом ионного гелеобразования14,15,16. В этом процессе гидрофобные биологически активные соединения, такие как карвакрол и тимол, образуют эмульсию масло-в-воде, которой способствует поверхностно-активное вещество Tween 80. Впоследствии полианионное соединение, пентатриполифосфат натрия (ТЭС), используется для формирования поперечных связей между аминогруппами вдоль молекул поликатионного полимера и фосфатными группами молекул ТЭС для стабилизации комплекса. Этот процесс комплексообразования затвердевает биологически активные соединения в матрице хитозана, которая затем очищается и наносится на образцы хлопка для получения антимикробной ткани.

Наносоставы должны быть сначала протестированы на антимикробную эффективность в форме эмульсии, прежде чем наносить их на ткань. Это может быть удобно оценено качественным методом, таким как диффузия диска Кирби-Бауэра, диффузия скважины и анализ пластины цилиндра. Тем не менее, пробирная пластинацилиндра 17 обеспечивает гибкость для загрузки различных объемов состава и сравнения зоны зазора. В этом методе антимикробные составы загружают в цилиндры из нержавеющей стали и помещают на мягкий слой агара, который инокулируют исследуемым микроорганизмом или патогеном. Диаметр зоны клиренса, образующейся против исследуемого организма, пропорционален ингибирующему потенциалу антимикробной композиции и, следовательно, может быть использован в качестве альтернативы методам разведения бульона. Однако размер свободных зон является лишь сравнительным или качественным показателем в пределах конкретной плиты, если не поддерживаются конкретные стандарты. Противомикробные агенты действуют против патогенов либо путем ингибирования их роста (биостатический), либо путем уничтожения клеток (биоцидный), что может быть количественно определено минимальной ингибирующей концентрацией (MIC) и минимальной бактерицидной концентрацией (MBC) соответственно. Однако эффективность и поведение биологически активных химических веществ различны в их составах (жидкое состояние) и при нанесении покрытия на подложку, такую как ткань18. Это связано с тем, что в эффективности играют роль несколько факторов, таких как стабильность адгезии антимикробных агентов к ткани, содержание влаги, тип субстрата и адгезия микробов. Если предполагаемой целью является только бактериостатическая активность, качественный анализ, такой как «Метод параллельной полосы»19 , может обеспечить относительно быструю и простую оценку диффузионного антимикробного состава. Однако, если необходимо определить бактерицидные эффекты, можно использовать «Оценку антибактериальных покрытий текстильных материалов»20 , которая обеспечивает логарифмическое снижение количества шипованного патогена.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

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 г Tween 80 и перемешайте (1,000 об/мин) при 60 ° C в течение 2 ч до получения однородного раствора. Доведите раствор до R/T перед добавлением биологически активных соединений (карвакрола или тимола).
    4. Добавьте 0,75 г карвакрола (или тимола) по каплям или постепенно, помешивая (1000 об/мин) смесь в течение 20 мин при R/T. Массовое соотношение хитозана к биологически активному соединению составляет 1:1,25.
    5. Добавьте 50 мл (0,5% мас./об.) ТЭС по каплям в смесь, помешивая при R/T. Продолжайте перемешивать в течение 30 мин, чтобы получить однородную эмульсию.
    6. Подготовьте отрицательный контроль, следуя той же процедуре, но без добавления биологически активных соединений.
  2. Очистка
    1. Центрифугируют эмульсию при 10 000 × г в течение 30 мин при 4 °C и собирают образовавшиеся NP (гранулы) после декантации надосадочной жидкости. Зарезервируйте надосадочную жидкость для проверки эффективности инкапсуляции.
    2. Промывают частицы (из этапа 1.2.1) с помощью водной среды Tween 80 (1% об./об.) с удвоенным объемом образующихся гранул для удаления несвязанных или свободных биологически активных соединений. Обязательно потревожьте гранулы встряхиванием до тех пор, пока на каждом этапе стирки не образуется однородный раствор.
    3. Промойте частицы (из шага 1.2.2) деионизированной водой дважды, чтобы избавиться от примесей.
    4. Восстановите НЧ, ресуспендировав гранулу (с этапа 1.2.3) в 30 мл деионизированной воды. Храните NP при температуре 4 °C до 6 месяцев.
      ПРИМЕЧАНИЕ: На этом этапе эксперимент можно приостановить.
  3. Характеристика
    1. Разбавляйте НЧ в деионизированной воде до тех пор, пока показания ультрафиолетового излучения (УФ-видимые) показания в диапазоне от 250 до 400 нм не попадут в диапазон (поглощение >1).
    2. Запишите спектры поглощения УФ-ВИД НЧ на длинах волн от 250 до 400 нм с помощью УФ-ВИД спектрофотометра.
    3. Храните аликвоту (1 мл) НП при R/T в течение определенного периода времени (например, от 1 до 6 месяцев) и проверяйте антимикробный эффект методом цилиндрической пластины вместе со свежим образцом.
  4. Нанесение покрытия на ткань
    1. Наносят NP на тканую хлопчатобумажную ткань методом сухого отверждения 7,21.
      1. Погрузите образцы ткани в раствор, содержащий NP, смешанный с тканевым связующим веществом, на 3 мин до замачивания. Затем пропустите образцы через двухроликовую лабораторную прокладку, чтобы удалить лишнюю жидкость.
      2. Высушите образцы в духовке при температуре 100 °C в течение 30 минут и отверждайте при 130 °C в течение 10 минут.
      3. Наконец, промойте образцы в ультразвуковой ванне в течение 15 минут, чтобы удалить несвязанные NP.
        ПРИМЕЧАНИЕ: В качестве альтернативы следуйте упрощенному методу, описанному ниже.
    2. Разрежьте хлопчатобумажную ткань (или образцы лабораторного халата) на квадраты размером 10 см х 10 см.
    3. Погрузите нарезанные кусочки в 2 мл синтезированного NP (10%) в пластиковый контейнер (12 см x 12 см) на 2 мин при R/T. Удалите лишнюю жидкость сушкой на воздухе.
    4. Нагрейте пресс при 100 °C в течение 3 мин, чтобы связать NP.
    5. Удалите несвязанные NP, промыв в водной среде Tween 80 (2% мас./об.) и высушите в духовке при 100 °C в течение 30 минут.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Эта антимикробная ткань может храниться в течение 2 лет при R / T.
  5. Долговечность стирки
    1. Разрежьте ткань на квадратные образцы размером 50 мм x 50 мм.
    2. Поместите образцы в 50 мл теплой водопроводной воды (40 °C) в стеклянный/пластиковый контейнер и добавьте две капли обычного моющего средства (не антимикробного).
    3. Промойте на шейкере с качающейся платформой или магнитной мешалкой в течение 30 минут.
    4. Высушить на воздухе или инкубировать при 60 °C в течение 2 часов и проверить на антимикробную эффективность.

2. Анализ цилиндрической пластины для скрининга наночастиц

  1. Приготовьте триптиказный соевый агар (TSA), триптиказный соевый бульон (TSB), агар на основе антибиотика (ABA) и агар из семян антибиотика (ASA) в соответствии с инструкциями производителя и стерилизуйте среду автоклавированием при 121 ° C при давлении 15 фунтов на квадратный дюйм в течение 15 минут.
  2. Субкультурируйте интересующие микробы (из запасов), против которых проводятся тесты эффективности, на свежеприготовленных пластинах TSA (или любых соответствующих средах) методом трехсторонней пластины с полосами и инкубируйте для получения пластин чистоты. (Рекомендуемые виды: S. aureus, E. coli, P. aeruginosa и C. albicans.)
  3. Инокулируют культуры из свежих планшетов чистоты в TSB (пробирки по 10 мл) при 35 °C O/N с умеренным встряхиванием (100-200 об/мин).
  4. Аликвота 5,0 мл расплавленного АСК в каждой из пробирок. Количество пробирок соответствует количеству тестируемых микроорганизмов.
  5. Налейте 20 мл предварительно стерилизованного расплавленного ABA в каждую чашку Петри (100 мм x 20 мм) асептически, чтобы сформировать базовый слой. Количество агаровых пластин соответствует количеству тестируемых микроорганизмов. Подождите, пока носитель затвердеет.
  6. После застывания базового слоя инокулируют каждую расплавленную АСК ночной культурой с этапа 2,3 (1,0 мл, предварительно нагретую до 35 °С) и немедленно переносят содержимое (смесь АСК и культуры) на поверхность пластины АВА. Закрутите пластину, чтобы равномерно распределить слой расплавленного агара. Убедитесь, что слой семян выглядит гладким и без неровностей или пузырьков.
  7. Поместите до шести цилиндров из нержавеющей стали (6 мм x 6 мм x 10 мм; предварительно автоклавированных), равномерно расположенных на шестиугольном рисунке, на агаровую пластину с помощью стерильного пинцета (рис. 1).
  8. Загрузите баллоны синтезированными НЧ разного объема (30 мкл, 50 мкл, 75 мкл и 100 мкл) для скрининга на антимикробные эффекты. Отрицательный контроль - это тот, который не содержит биологически активных соединений.
  9. Инкубируйте распространенные бактериальные патогены (например, E. coli, S. aureus, P. aeruginosa) при 35 °C в течение 24 часов и виды грибов (например, C. albicans) при R/T в течение 3 дней.
  10. Измерьте диаметр чистой зоны и сравните эффективность синтезированных NP.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Этот тест можно использовать для предварительного скрининга лучших NP для нанесения покрытия на ткань.

3. Метод параллельных полос (модифицированный из AATCC 147)

  1. Подготовка материала
    1. Разрежьте обработанную NP ткань на образцы размером 50 мм x 25 мм.
    2. Приготовьте агар Мюллера-Хинтона (MHA), TSA и TSB в соответствии с инструкциями производителя и стерилизуйте среду автоклавированием при 121 ° C при давлении 15 фунтов на квадратный дюйм в течение 15 минут.
    3. Субкультурируют интересующие микробы (из запасов), против которых проводятся тесты на эффективность, на свежеприготовленных планшетах TSA (или любых соответствующих средах) методом трехсторонней пластины с полосами и инкубируют при 35 ° C в течение 2 дней для бактериальных пятен и при R/T в течение 5 дней для штаммов грибов для получения пластин чистоты. (Рекомендуемые виды: S. aureus, E. coli, P. aeruginosa и C. albicans.)
  2. Всплески микробных культур
    1. Инокулируют культуры из свежих планшетов чистоты в TSB (пробирки по 10 мл) при 35 °C O/N с умеренным встряхиванием (100-200 об/мин).
    2. Разбавляют культуры O/N до 1,5 × 108 колониеобразующих единиц (КОЕ)/мл или соответствует мутности стандарта 0,5 Макфарланда (обычно разведение от 1/10 до 1/20 для большинства здоровых культур).
    3. Прививают разведенную культуру выше, используя стерильную петлю диаметром 4 мм следующим образом. Загрузите петлю бульонной культуры и перенесите ее на поверхность агаровой пластины MHA, сделав пять параллельных полос, каждая длиной 6 см и расстоянием 1 см друг от друга, как показано на рисунке 2. Не заправляйте петлю.
    4. Аккуратно прижмите образец ткани стерильным шпателем к пяти полосам так, чтобы ткань оказалась в центре и коснулась всех пяти линий полос. Инкубировать при 35 °C в течение 24 ч.
  3. Качественная оценка антимикробной эффективности
    1. Осмотрите инкубированную пластину на предмет прерывания роста по прожилкам за краями ткани (четкая зона указывает на торможение роста).
    2. Рассчитайте среднюю ширину зоны торможения вдоль линии полосы (W) по обе стороны от образца ткани, используя уравнение (1).
      Ш = (Т - Г)/2 (1)
      W = ширина свободной зоны; T = общая длина свободной зоны, включая ширину образца; D = ширина образца ткани (25 мм).

4. Метод количественного логарифмического сокращения (модифицированный AATCC 100)

  1. Экспериментальная подготовка
    1. Разрежьте ткань на квадратные образцы размером 50 мм x 50 мм.
    2. Приготовьте TSA, TSB, бульон Letheen и фосфатно-буферный физиологический раствор (PBS) в соответствии с инструкциями производителя и стерилизуйте среду автоклавированием.
    3. Подготовьте O/N-культуры интересующих микробов, против которых проводятся испытания на эффективность, путем инокуляции изолированных колоний из чистоты планшетов в стерильный БСЭ и инкубации при 35 °C в течение 18-24 ч. (Рекомендуемые виды: S. aureus, E. coli, P. aeruginosa и C. albicans.)
  2. Всплески микробных культур
    1. Разбавляют культуры O/N до 1,5 × 108 КОЕ/мл или соответствует мутности стандарта 0,5 Макфарланда (обычно разведение от 1/10 до 1/20 для большинства здоровых культур).
    2. Определите подходящий объем культур для пикировки, измерив влагоудерживающую способность ткани следующим образом.
      1. Добавьте ряд объемов разбавленной бульонной культуры (например, 100-500 мкл) на образцы ткани (в отдельных пластинах Петри) и выберите объем таким образом, чтобы образец ткани полностью поглощал воду и не оставлял остаточной/свободной жидкости. Способность удерживать жидкость отличается от типа и толщины ткани. Для обычных хлопчатобумажных лабораторных халатов это примерно 200 мкл.
      2. Нанесите объем (емкость удерживания жидкости, определенная выше [например, 200 мкл]) каждой культуры на образцы, помещенные в стерильные пластины Петри. Количество образцов соответствует количеству тестов (например, ткань, протестированная сразу и после стирки [и протестированных циклов стирки]), а также антимикробным эффектам, протестированным во время контакта (через установленное время/день [например, 30 мин, 2 часа, 1-3 день]).
        ПРИМЕЧАНИЕ: Используйте микропипетку с наконечниками аэрозольного фильтра (чтобы предотвратить загрязнение пипетки при последующих использованиях) для инокуляции культур на образцах с равномерным распределением.
      3. Для отрицательного контроля используйте необработанные образцы ткани того же типа. Выполните отрицательный контроль для каждого соответствующего вида тестируемых микробов, периода контакта, различных тканей и циклов стирки.
  3. Восстановление микробов путем подсчета жизнеспособных планшетов
    1. Дайте инокулированным образцам (как обработанным, так и необработанным) высохнуть на воздухе внутри пластин Петри (крышки приоткрыты) при R / T в течение требуемого периода / с контакта, подлежащего испытанию (например, 0 мин, 30 мин, 60 мин и т. д., или даже дней для долгосрочных эффектов). Всегда включайте «0 минут», чтобы представить немедленный эффект и нейтрализующую эффективность.
    2. Перенесите образцы асептически в отдельные стерильные центрифужные пробирки (50 мл) и плотно закрутите крышки.
    3. Добавьте бульон Letheen (любые соответствующие нейтрализующие буферы), чтобы получить разведение 1/100 (например, 19,8 мл для инокулята 200 мкл).
    4. Плотно закройте пробирки центрифуги завинчивающимися крышками и вихревите в течение 1 мин на средней скорости.
    5. Последовательно разбавляют суспензию стерильным PBS в последующих 1/10 разведениях, так что количество колоний в «необработанной» группе становится слишком низким для подсчета (TLTC).
    6. Нанесите разведения (0,1 мл) на соответствующие пластины-среды, которые поддерживают рост микроорганизмов (например, TSA для бактерий или декстрозный агар Сабуро [SDA] для грибов) или любые среды, которые оптимизируют рост и обеспечивают хороший контраст, чтобы сделать подсчет колоний точным.
    7. Бактериальные пластины инкубировать при 35 ° C в течение 2 дней и грибковые пластины при R/T в течение 5 дней.
    8. Подсчитайте жизнеспособные КОЕ непосредственно с помощью счетчика колоний или с помощью программного обеспечения для визуализации (например, КОЕ AI).
    9. Рассчитайте микробное логарифмическое сокращение (R) из-за антимикробной ткани, используя уравнение (2):
      R = figure-protocol-14037 × 100 (2)
      A = логарифмическое значение количества КОЕ, извлеченных из необработанной ткани; B = логарифмическое значение количества КОЕ, извлеченных из обработанной ткани.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

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?...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

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...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Раскрытие информации

Конфликт интересов у авторов отсутствует.

Благодарности

Это исследование было профинансировано «Прикладными исследованиями, инновациями и предпринимательскими услугами» (ARIES), Centennial College, Канада.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Материалы

NameCompanyCatalog NumberComments
Acetic acidMillipore Sigma64-19-7
Antibiotic base agarBD DifcoDF0270-17-4Also known as Antibiotic Medium 2
Antibiotic seed agarBD DifcoDF0263-17-3Also known as Antibiotic Medium 1
Blood Agar (Nutrient Agar with 5% Sheep Blood)Donated by CFIA
Bromcresol Purple Lactose AgarDonated by CFIA
Candida albicansATCC The Global Bioresource CenterATTC 10231
CarvacrolMillipore Sigma282197 (CAS# 499-75-2)
Centrifuge  Allergra X-22R CentrifugeBeckman CoulterModel # X-22RRefrigerated. 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 Sigma448877 (CAS # 9012-76-4)
Clamshell Heat PressIntivaIM1200
Escherichia coli (E. coli)ATCC The Global Bioresource CenterATTC 23725
IncubatorThermo Scientific1205M34
Letheen BrothBD DifcoDF0681-17-7Used to neutralize antimicrobial effects. Product from different manufacturers may require to add Polysorbate 80, which is already added in Difco product.
Milli Q waterMillipore SigmaZR0Q16WWDeionized water
Mueller-Hinton AgarBD DifcoDF0252-17-6
Pentasodium tripolyphosphate (TPP)Millipore Sigma238503 (CAS# 7758-29-4)
Phospahte Buffered Saline (PBS)Thermo ScientificAM9624
Pseudomonas aeruginosaATCC The Global Bioresource CenterATTC 9027
Sabouraud Dextrose AgarBD DifcoDF0109-17-1
Shaking incubator/ Thermo shakerVWRModel# SHKA2000
Staphylococcus aureusATCC The Global Bioresource CenterATTC 6538
ThymolMillipore SigmaT0501 (CAS# 89-83-8)
Trypticase Soy AgarBD Difco236950
Trypticase Soy BrothBD Difco215235
Tween 80Millipore SigmaSTS0204 (CAS # 9005-65-6)
UV-Vis SpectrophometerThermo ScientificGENESYS 30 (840-277000)

Ссылки

  1. Schmidt-Emrich, S., et al. Rapid assay to assess bacterial adhesion on textiles. Materials. 9 (4), 249(2016).
  2. Qaday, J., et al. Bacterial contamination of medical doctors and students white coats at Kilimanjaro Christian Medical Centre, Moshi, Tanzania. International Journal of Bacteriology. 2015, 507890(2015).
  3. Treakle, A. M., et al. Bacterial contamination of health care workers' white coats. American Journal of Infection Control. 37 (2), 101-105 (2009).
  4. Wong, D., Nye, K., Hollis, P. Microbial flora on doctors' white coats. BMJ. 303 (6817), 1602-1604 (1991).
  5. Gouveia, I. C. Nanobiotechnology: A new strategy to develop non-toxic antimicrobial textiles for healthcare applications. Journal of Biotechnology. (150), 349(2010).
  6. Joshi, M., Ali, S. W., Purwar, R., Rajendran, S. Ecofriendly antimicrobial finishing of textiles using bioactive agents based on natural products. Indian Journal of Fibre and Textile Research. 34, 295-304 (2009).
  7. Ahmed, H. A., Rajendran, R., Balakumar, C. Nanoherbal coating of cotton fabric to enhance antimicrobial durability. Elixir Applied Chemistry. 45, 7840-7843 (2012).
  8. Morais, D. S., Guedes, R. M., Lopes, M. A. Antimicrobial approaches for textiles: From research to market. Materials. 9 (6), 498(2016).
  9. Venkatraman, P. D., Sayed, U., Parte, S., Korgaonkar, S. Development of advanced textile finishes using nano-emulsions from herbal extracts for organic cotton fabrics. Coatings. 11 (8), 939(2021).
  10. Martínez-Hernández, G. B., Amodio, M. L., Colelli, G. Carvacrol-loaded chitosan nanoparticles maintain quality of fresh-cut carrots. Innovative Food Science & Emerging Technologies. 41, 56-63 (2017).
  11. Zhang, H. L., Wu, S. H., Tao, Y., Zang, L. Q., Su, Z. Q. Preparation and characterization of water-soluble chitosan nanoparticles as protein delivery system. Journal of Nanomaterials. 2010, 1-5 (2010).
  12. Patel, R., Gajra, B., Parikh, R. H., Patel, G. Ganciclovir loaded chitosan nanoparticles: preparation and characterization. Journal of Nanomedicine & Nanotechnology. 7 (6), 1-8 (2016).
  13. Merodio, M., Arnedo, A., Renedo, M. J., Irache, J. M. Ganciclovir-loaded albumin nanoparticles: characterization and in vitro release properties. European Journal of Pharmaceutical Sciences. 12 (3), 251-259 (2001).
  14. Hsieh, W. C., Chang, C. P., Gao, Y. L. Controlled release properties of Chitosan encapsulated volatile Citronella Oil microcapsules by thermal treatments. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 53 (2), 209-214 (2006).
  15. Yoksan, R., Jirawutthiwongchai, J., Arpo, K. Encapsulation of ascorbyl palmitate in chitosan nanoparticles by oil-in-water emulsion and ionic gelation processes. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 76 (1), 292-297 (2010).
  16. Keawchaoon, L., Yoksan, R. Preparation, characterization and in vitro release study of carvacrol-loaded chitosan nanoparticles. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 84 (1), 163-171 (2011).
  17. Cazedey, E. C. L., Salgado, H. R. N. Development and validation of a microbiological agar assay for determination of orbifloxacin in pharmaceutical preparations. Pharmaceutics. 3 (3), 572-581 (2011).
  18. Jayapriya, S., Bagyalakshmi, G. Textile antimicrobial testing and standards. International Journal of Textile and Fashion Technology. 4 (1), 2250-2378 (2013).
  19. AATCC 100. Antibacterial Finishes on Textile Materials: Assessment of Developed from American Association of Textile Chemists and Colorists. AATCC 100. , (2004).
  20. AATCC 147. Antimicrobial Activity Assessment of Textile Materials: Parallel Streak Method from American Association of Textile Chemists and Colorists. AATCC 147. , (2004).
  21. Ortelli, S., Costa, A. L., Dondi, M. TiO2 nanosols applied directly on textiles using different purification treatments. Materials. 8 (11), 7988-7996 (2015).
  22. Poole, K. Pseudomonas aeruginosa: resistance to the max. Frontiers in Microbiology. 2, 65(2011).
  23. Pinho, E., Magalhães, L., Henriques, M., Oliveira, R. Antimicrobial activity assessment of textiles: standard methods comparison. Annals of Microbiology. 61 (3), 493-498 (2010).
  24. Venkatraman, P. D., Sayed, U., Parte, S., Korgaonkar, S. Novel antimicrobial finishing of organic cotton fabrics using nano-emulsions derived from Karanja and Gokhru plants. Textile Research Journal. 92 (23-24), 5015-5032 (2022).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на использование текста или рисунков этого JoVE статьи

Запросить разрешение

Смотреть дополнительные статьи

194

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Конфиденциальность

Условия эксплуатации

Политика

СВЯЖИТЕСЬ С НАМИ

РЕКОМЕНДОВАТЬ БИБЛИОТЕКЕ

НОВОСТИ JoVE

Исследования

Образование

АВТОРЫ

Библиотекарь

О JoVE

Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены