ייצור תחמוצת גרפן אנטיבקטריאלית/ננו-מרוכבים נחושת

Summary

כאן, אנו מציגים תחמוצת גרפן/נחושת (GO/Cu) ננו-מרוכבים כננו-חומר אנטיבקטריאלי. היעילות האנטי-בקטריאלית של ננו-מרוכבים GO/Cu הוערכה הן כנגד חיידקים גראם-חיוביים והן נגד חיידקים גראם-שליליים עמידים לאנטיביוטיקה.

Abstract

אנטיביוטיקה היא כיום הטיפול האנטיבקטריאלי הנפוץ ביותר להרג חיידקים. עם זאת, חיידקים מפתחים עמידות כאשר הם נחשפים יתר על המידה לאנטיביוטיקה. פיתוח חומרים אנטי-מיקרוביאליים שיכולים להחליף אנטיביוטיקה קיימת הוא חיוני מכיוון שלחיידקים עמידים לאנטיביוטיקה יש מנגנוני עמידות לכל האנטיביוטיקות הנוכחיות והם יכולים לקדם זיהומים נוסוקומיאליים. כדי להתמודד עם אתגר זה, במחקר זה, אנו מציעים ננו-מרוכבים של תחמוצת גרפן/נחושת (GO/Cu) כחומרים אנטי-בקטריאליים שיכולים להחליף את האנטיביוטיקות הקיימות. ננו-מרוכבים GO/Cu מאופיינים במיקרוסקופ אלקטרונים תמסורת ומיקרוסקופ אלקטרונים סורק. הם מראים כי ננו-חלקיקי נחושת (Cu) גדלים היטב על יריעות תחמוצת הגרפן. בנוסף, שיטת מרק microdilution משמש כדי לאשר את היעילות של החומר האנטי-מיקרוביאלי נגד Staphylococcus aureus עמיד למתיצילין (MRSA) ו Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa), אשר מעורבים לעתים קרובות זיהומים nosocomial. באופן ספציפי, 99.8% של MRSA ו-84.7% של P. aeruginosa מסולקים על-ידי 500 מיקרוגרם/מ"ל של ננו-מרוכבים GO/Cu. ננו-מרוכבים מתכתיים יכולים לחסל חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה על ידי שחרור יונים, יצירת מיני חמצן תגובתיים ופגיעה פיזית בחיידקים. מחקר זה מדגים את הפוטנציאל של ננו-מרוכבים GO/Cu אנטיבקטריאליים בחיסול חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה.

Introduction

לזיהומים חיידקיים יש השפעה משמעותית על בריאות הציבור. חיידקים פתוגניים, בפרט, יכולים לחמוק ממנגנוני ההגנה של הגוף ולגרום למחלות¹. אנטיביוטיקה נמצאים בשימוש נרחב לטיפול בזיהומים חיידקיים. עם זאת, השימוש הבלתי הולם באנטיביוטיקה זירז את הופעתם של חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה. נכון לעכשיו, זיהומים nosocomial המיוחסים חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה גרמו סיבוכים בולטים במתקני בריאות². למרבה הצער, לחיידקים יש מנגנוני עמידות לכל האנטיביוטיקות הנוכחיות³. לכן, פיתוח אנטיביוטיקה חדשה הוא חיוני, אם כי קיימת גם סבירות גבוהה להיווצרות מנגנוני עמידות.

Protocol

1. הכנת ננו-מרוכבים GO/Cu

הערה: הגודל והמורפולוגיה של חלקיקי Cu הגדלים על ננו-יריעות GO נקבעים על ידי מידת חמצון GO, ריכוז קודמן Cu וריכוז החומר המחזר²⁶.

1. הכינו 10 מ"ל של תרחיף GO 1 מ"ג/מ"ל בבקבוק זכוכית. סוניק את מתלי GO למשך שעה אחת עד ש-GO מתפזר .......

Discussion

כאן, אנו מדווחים על שיטה זולה ופשוטה להכנת ננו-יריעות GO שהושקעו עם ננו-חלקיקי Cu, אשר תהיה שיטה יעילה פוטנציאלית לחיסול חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה. השלב הקריטי בסינתזה של ננו-מרוכבים GO/Cu הוא פיזור יסודי של GO ו-CuCl₂ בתמיסה ושמירה על טמפרטורה גבוהה תוך כדי ערבובם. יתר ע?.......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Antibiotic-Antimycotic	Gibco	15240062
Clinical MDR bacterial strains	Chung-Ang University Hospital (Seoul, South Korea)
Copper(II) chloride dihydrate	Duksan	10125-13-0
Field Emission Scanning Electron Microscope (FE-SEM)	Carl Zeiss	SIGMA
Graphene oxide	Sigma	796034
Sodium Borohydride	Sigma	71320
Transmission Electron Microscopy (TEM)	JEOL	JEM-2100
Tryptic Soy Agar	BD difco	236950
Tryptic Soy Broth	BD difco	211825