Name: synthesis of multi-walled carbon nanotubes modified with silver nanoparticles and evaluation of their antibacterial activities and cytotoxic properties
Uploaded: 2018-05-10T12:30:00
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Cette étude a été financée par des subventions de recherche de l’Université Chung-Ang (2016) et par le programme de développement de technologie de Nano-matériaux par le biais de la Fondation des recherches National de Korea(NRF) financé par le ministère de la Science et les TIC (no 2017M3A7B8061942).

1. oxydation de le MWCNT
<ol><li>Mesurer de 30 à 50 mg de MWCNT dans un flacon de 50 mL. Ajouter lentement 8 mL d’un H2SO4: solution HNO3 (90 % de concentration initiale, 3:1 vol/vol) avec pointes de pipette de 1 mL à l’aide d’une pipette. ATTENTION : Cette préparation doit être effectuée sous une hotte chimique.<ol>
<li>Laisser 30 min pour la réaction exothermique terminer.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Laisser agir la solution à 60-80 ° C et 160 W pendant 1 h jusqu'à ce qu...

<ol>
	<li>L&#246;ndahl, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Physical+and+Biological+Properties+of+Bioaerosols.">Physical and Biological Properties of Bioaerosols.</a> Bioaerosol Detection Technologies. , 33-48 (2014).</li><li>Jennings, S., Moran, A., Carroll, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioaerosols+and+biofilms.">Bioaerosols and biofilms.</a> Biofilms in medicine, industry and environmental biotechnology. , 160-178 (2003).</li><li>Flemming, H. -. C., Wingender, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+biofilm+matrix.">The biofilm matrix.</a> Nature Reviews Microbiology. 8 (9), 623-633 (2010).</li><li>Lewis, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Riddle+of+biofilm+resistance.">Riddle of biofilm resistance.</a> Antimicrobial agents and chemotherapy. 45 (4), 999-1007 (2001).</li><li>Doronina, N. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Methylobacterium+suomiense+sp.+nov.+and+Methylobacterium+lusitanum+sp.+nov.,+aerobic,+pink-pigmented,+facultatively+methylotrophic+bacteria.">Methylobacterium suomiense sp. nov. and Methylobacterium lusitanum sp. nov., aerobic, pink-pigmented, facultatively methylotrophic bacteria.</a> International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 52 (3), 773-776 (2002).</li><li>Seo, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antibacterial+activity+and+cytotoxicity+of+multiwalled+carbon+nanotubes+decorated+with+silver+nanoparticles.">Antibacterial activity and cytotoxicity of multiwalled carbon nanotubes decorated with silver nanoparticles.</a> International Journal of Nanomedicine. 9, 4621-4629 (2014).</li><li>Chen, X., Schluesener, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanosilver:+a+nanoproduct+in+medical+application.">Nanosilver: a nanoproduct in medical application.</a> Toxicologyletters. 176 (1), 1-12 (2008).</li><li>Singh, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanotechnology+in+medicine+and+antibacterial+effect+of+silver+nanoparticles.">Nanotechnology in medicine and antibacterial effect of silver nanoparticles.</a> Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures. 3 (3), 115-122 (2008).</li><li>Morones, J. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+bactericidal+effect+of+silver+nanoparticles.">The bactericidal effect of silver nanoparticles.</a> Nanotechnology. 16 (10), 2346 (2005).</li><li>Martinez-Castanon, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+and+antibacterial+activity+of+silver+nanoparticles+with+different+sizes.">Synthesis and antibacterial activity of silver nanoparticles with different sizes.</a> Journal of Nanoparticle Research. 10 (8), 1343-1348 (2008).</li><li>Lok, C. -. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Silver+nanoparticles:+partial+oxidation+and+antibacterial+activities.">Silver nanoparticles: partial oxidation and antibacterial activities.</a> JBIC Journal of Biological Inorganic Chemistry. 12 (4), 527-534 (2007).</li></ol>

Nous rapportons ici une méthode simple pour la préparation des NCPM avec des nanoparticules Ag déposés. Ce nanomatériau contenant de l’argent montre une activité antibactérienne importante et un potentiel minimal pour l’absorption non contrôlée de nanoparticules d’argent dans le corps. Nous démontrons que 30 µg/mL de synthèse Ag-NCPM est un niveau effectif d’une activité antibactérienne contre Methylobacterium spp avec négligeable cytotoxicité pour les cellules du foie chez les mammifère...

Le but ultime de cette étude doit faire des nanomatériaux antibactériens respectueuses de l’environnement qui peuvent inhiber la croissance des bactéries qui forme des biofilms. Ces nanomatériaux antibactériens est susceptibles de surmonter les problèmes de résistance antibiotique et la toxicité des produits chimiques couramment utilisés ou composés chimiques aux antibiotiques. Un biofilm est une substance polymérique extracellulaire hydratée (EPS) qui est composée de polysaccharides, protéines, acides nucléiques et lipides1,2. Les biofilms empêcher l’intrusion des substances étrangères et aider les bactéries à croître vigoureusement3,4. Biofilms causer des odeurs et des maladies infectieuses chroniques5,6. Methylobacterium spp., par exemple, pousse en adhérant aux endroits où l’eau est toujours présente ou lorsqu’il est difficile de garantir l’éradication bactérienne sur une base continue, tels que les échangeurs de chaleur à air conditionné, salles de douche et des dispositifs médicaux. Ces types de biofilms causent l’odeur et les maladies infectieuses chroniques5,6.
En général, produits chimiques ou composés chimiques aux antibiotiques sont utilisés pour inhiber la croissance des bactéries qui forment des biofilms. L’émergence de bactéries résistantes aux antibiotiques et les préoccupations au sujet de in vivo la sécurité des produits chimiques sont à l’origine la nécessité de développer de nouveaux matériaux afin d’empêcher la formation de biofilms et d’inhiber la croissance des bactéries.
Dans cette étude, nanomatériaux antimicrobiens est synthétisées que sont exempts de toxicité et de la résistance aux antibiotique. L’argent est une substance antimicrobienne bien connue, et les développements récents en nanosciences et nanotechnologies ont conduit à une recherche active sur les effets antimicrobiens de nanoparticules métalliques7,8. Des études récentes ont rapporté que la petite taille et surface-volume élevé des nanoparticules entraîne l’augmentation de l’activité antibactérienne9,10,11.
Les nanomatériaux présentées ici combine des nanoparticules d’argent avec une augmentation des propriétés antimicrobiennes et nanotubes de carbone avec un haut rapport d’aspect, ce qui augmente la surface par unité de volume. Composite fabriqué argent NANOPARTICULE-carbone nanotube pièces importantes propriétés antimicrobiennes et toxicité minimale aux cellules humaines et animales. Les procédés de synthèse dans les études précédentes utilisent dangereux agents réducteurs comme NaBH4, formamide, diméthylformamide et l’hydrazine. Le processus est compliqué, dangereux et beaucoup de temps. Le processus synthétique rapporté ici utilise l’éthanol comme agent réducteur beaucoup moins dangereux.
La zone d’inhibition et les concentration minimale bactéricide (MBC) pour l’Ag-NCPM ont été mesurés ; Live/Dead et le bleu Trypan dosages ont été utilisés pour mesurer la toxicité et des propriétés antibactériennes. Concentration minimale inhibitrice (CMI) et les épreuves de toxicité mitochondriale (MTT) ne étaient pas effectuées en raison de la couleur inhabituelle des nanotubes de carbone qui aurait dû intervenir avec les dosages. Enfin, la concentration minimale pour empêcher la croissance de Methylobacterium spp sans affecter les cellules de mammifères a été déterminée.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>0.1 N silver nitrate</td>
			<td>SIGMA-ALDRICH</td>
			<td>1090811000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carbon nanotube, multi-walled</td>
			<td>Tokyo Chemical Industry Co., LTD</td>
			<td>308068-56-6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>R2A agar</td>
			<td>MBcell</td>
			<td>MB-R1129</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>R2A broth</td>
			<td>MBcell</td>
			<td>MB-R2230</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methylobacterium spp.</td>
			<td>KCTC</td>
			<td>12618</td>
			<td>from Korea Collection for Type Cultures Daejeon Korea 12618, Daejon, Korea</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LIVE/DEAD Cell imaging Kit</td>
			<td>ThermoFisher SCIENTIFIC</td>
			<td>R37601</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>AML12</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>from Chungnam University, Dajeon, Korea</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>human PBMC</td>
			<td>ATCC</td>
			<td>PCS-800-011</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TEM</td>
			<td>JEOL</td>
			<td>JEM-2100F</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>XRD</td>
			<td>Rigaku</td>
			<td>D/MAX 2500</td>
			<td>Cu K photon source (40kV, 100mA)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>JuLI Br</td>
			<td>NanoEnTek</td>
			<td>JULI-BRSC&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

synthesis of multi-walled carbon nanotubes modified with silver nanoparticles and evaluation of their antibacterial activities and cytotoxic properties

Dans cette étude, les nanotubes de carbone multi (NCPM) ont été traités avec une solution aqueuse d’acide sulfurique pour former un groupe fonctionnel de base d’oxygène. NCPM argent ont été préparés par la déposition réductrice d’orfèvrerie de solution aqueuse d’AgNO3 sur le NCPM oxydé. Compte tenu de la couleur unique des CNTs, il n’était pas possible de les appliquer à la concentration minimale inhibitrice ou les épreuves de toxicité mitochondriale pour évaluer les propriétés antibactériennes et de toxicité, car il interférerait avec les dosages. La zone d’inhibition et de la concentration bactéricide minimale pour l’Ag-NCPM ont été mesurés et Live/Dead et bleu Trypan dosages ont été utilisés pour mesurer les propriétés antibactériennes et de toxicité sans interférer avec la couleur des CNTs.

Images de microscopie électronique (met) de transmission confirment la formation d’Ag-NCPM (Figure 1 a et 1 b). Leur synthèse réussie a été confirmée par la variation de charge superficielle. La taille des particules déposées sur la NCPM Ag a été calculée (Figure 1). La taille moyenne des particules était environ 3,83 nm. Le modèle XRD de l’Ag-NCPM synthétisés comme est montré dans la <strong...

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Synthesis of Multi-walled Carbon Nanotubes Modified with Silver Nanoparticles and Evaluation of Their Antibacterial Activities and Cytotoxic Properties

Dans cette étude, les nanomatériaux antimicrobiens ont été synthétisés par oxydation acide de multiwalled nanotubes de carbone et ultérieures dépôts réductrice des nanoparticules d’argent. Des tests de cytotoxicité et une activité antimicrobiennes ont été réalisées avec les nanomatériaux comme préparés.

Synthèse des Nanotubes de carbone Multi modifiés avec des nanoparticules d’argent et de l’évaluation de leurs activités antibactériennes et propriétés cytotoxiques

In this study, multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) were treated with an aqueous sulfuric acid solution to form an oxygen-based functional group. Silver ...

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