מארג אנטי-מיקרוביאלי באמצעות אנקפסולציה ננו-צמחית של שמנים אתריים

Summary

ציפוי מעבדה אנטי-מיקרוביאלי מונע זיהום צולב של הצטברות פתוגנים ודליפה ביולוגית בשוגג. כאן, אנו מתארים את הפרוטוקול לפיתוח בד אנטי-מיקרוביאלי ידידותי לעור באמצעות אנקפסולציה ננו-צמחית ובדיקות סטנדרטיות מותאמות כדי להעריך במדויק את היעילות וההתאמה לשימוש טיפוסי בחלוק המעבדה.

Abstract

מעילי מעבדה נמצאים בשימוש נרחב במעבדות ובמתקני בריאות מסוכנים ביולוגית כבגדי מגן למניעת חשיפה ישירה לפתוגנים, שפיכות וכוויות. מעילי מגן אלה על בסיס כותנה מספקים תנאים אידיאליים לאתרי גדילה וחיבור מיקרוביאליים בשל אופיים הנקבובי, יכולת אחיזת הלחות ושמירת החום מגוף המשתמש. מספר מחקרים הוכיחו את הישרדותם של חיידקים פתוגניים על בגדי בתי חולים ומעילי מעבדה, הפועלים כווקטורים של העברה מיקרוביאלית.

גישה נפוצה לתיקון בעיות אלה היא יישום של חומרים אנטי-מיקרוביאליים בגימור טקסטיל, אך חששות הועלו בשל הרעילות וההשפעות הסביבתיות של כימיקלים סינתטיים רבים. המגפה המתמשכת פתחה גם צוהר לחקירה של תכשירים אנטי-מיקרוביאליים יעילים ופורמולציות ידידותיות לסביבה ונטולות רעלים. מחקר זה משתמש בשתי תרכובות ביו-אקטיביות טבעיות, קרבקרול ותימול, העטופות בננו-חלקיקי צ'יטוסן, המבטיחות הגנה יעילה מפני ארבעה פתוגנים אנושיים עם הפחתה של עד 4 לוגים (99.99%). פתוגנים אלה מזוהים לעתים קרובות במעילי מעבדה המשמשים במעבדות מסוכנות ביולוגית.

הבדים המטופלים גם עמדו בפני עד 10 מחזורי כביסה עם הפחתה מיקרוביאלית של 90%, וזה מספיק לשימוש המיועד. ביצענו שינויים בבדיקות הבד הסטנדרטיות הקיימות כדי לייצג טוב יותר את התרחישים האופייניים לשימוש במעיל מעבדה. חידודים אלה מאפשרים הערכה מדויקת יותר של יעילותם של מעילי מעבדה אנטי-מיקרוביאליים ולסימולציה של גורלן של דליפות מיקרוביאליות מקריות שיש לנטרל תוך זמן קצר. מחקרים נוספים מומלצים כדי לחקור את הצטברות הפתוגנים לאורך זמן על מעילי מעבדה אנטי-מיקרוביאליים בהשוואה למעילי מגן רגילים.

Introduction

החלוק הלבן המגן הוא פריט חובה של ציוד מגן אישי (PPE) במעבדות מיקרוביולוגיה ובמתקני בריאות, והוא מגן מפני חשיפה ישירה לפתוגנים, שפיכות וכוויות. מעילי כותנה אלו מקדמים צמיחה מיקרוביאלית בשל גורמים רבים – הבד הארוג מספק אתרי חיבור ואוורור, כותנה ועמילן המשמשים בתהליך הייצור יחד עם תאי אפיתל מתקלפים מהמשתמש מספקים חומרים מזינים, והקרבה למשתמש מעניקה חום ולחות. הצטברות חיידקים על טקסטיל יכולה גם לגרום לבעיות בריאותיות כגון אלרגיות וזיהום nosocomial, ריחות לא נעימים, הידרדרות בד¹.

שלא כמו בגדים רגילים, מעילי מגן נשטפים או מחוטאים לעתים רחוקות, כפי שנמצא בסקרים רבים ^2,3

Protocol

1. הכנת ננו-חלקיקים

1. אנקפסולציה ננו-צמחית
   1. להכין 50 מ"ל של 1% (v/v) חומצה אצטית.
      אזהרה: חומצה אצטית קרחונית היא חומר מגרה, שעלול לגרום לכוויות חמורות בעור ולנזק לעיניים. לבשו מעיל מעבדה באורך מלא, כפפות ניטריל ומשקפי מגן, ועבדו מתחת למכסה מנוע.
   2. הכינו תמיסת צ'יטוזן (1.2% w/v) על ?.......

Discussion

היעילות האנטי-מיקרוביאלית של ביוצידים נבדקת באופן קונבנציונלי על ידי בדיקות כמותיות, כגון ריכוז מעכב מינימלי (MIC) וריכוז חיידקים מינימלי (MBC), שבו החיידקים שקועים בנוזל אנטי-מיקרוביאלי למשך 24 שעות. עם זאת, בדיקות אלה אינן מתאימות לבדים מצופים, שבהם הממשק הנוזלי חסר והביוצידים מפוזרים באיטי?.......

Materials

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)