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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この研究は、韓国中央大学研究助成金 (2016) と、国立研究財団の Korea(NRF) 科学省と ICT (2017M3A7B8061942 号) によって資金を供給によるナノ材料技術開発プログラムに支えられました。

1. MWCNT 酸化
<ol><li>30-50 mg を 50 mL バイアルに MWCNT を測定します。だから H28 mL を加えゆっくり4: 1 mL ピペット チップ、ピペットによる HNO3溶液 (初期濃度が 90%、3:1 巻/巻)。 注意: この準備は、化学の発煙のフードで実施する必要があります。<ol>
<li>発熱反応を完了するための 30 分を許可します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>MWCNT がバイアルの下部に安定するまでの 60-80 ° C で ...

<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>

堆積した Ag ナノ粒子を Mwcnt の準備のための簡単な方法を報告する.この銀を含有したナノマテリアルは、実質的な抗菌活性と体内の銀ナノ粒子の制御不能な吸収のため最小限の可能性を示しています。我々 はことを示す合成 Ag Mwcnt の 30 μ g/mL 哺乳類肝細胞にごくわずかな細胞毒性を持つMethylobacterium 属菌に対する抗菌活性の効果的なレベルであります。追加の改善と Ag Mwcnt のバイオ ?...

本研究の最終的な目標は、そのフォームのバイオ フィルム細菌の増殖を抑制することが環境に優しいの抗菌ナノ材料をすることです。これらの抗菌ナノ材料には、一般的に使用される化学物質や抗生物質の化学物質の毒性と抗生物質抵抗の問題を克服するために可能性があります。バイオ フィルムは、多糖類、タンパク質、核酸、脂質1,2で構成される水和細胞外高分子物質 (EPS) です。バイオ フィルムは異物の侵入を防ぐためし、細菌3,4を活発に成長を助けます。バイオ フィルムは、臭気や慢性感染症5,6を引き起こします。Methylobacterium spp.、例えば、水は常に存在している、またはエアコン熱交換器、シャワー室や医療機器など、継続的に細菌の撲滅を確保することは困難がある場所に付着して育ちます。バイオ フィルムのこれらのタイプは、臭気や慢性感染症5,6を引き起こします。
通常、バイオ フィルムを形成する細菌の増殖を抑制する化学物質や抗生物質の化学化合物を使用します。抗生物質耐性菌や化学物質の生体内での安全性に対する懸念の出現は、バイオ フィルムの形成を防ぐために、細菌の増殖を抑制する新材料を開発する必要性を促進しています。
本研究では、抗生物質抵抗性と毒性から解放された抗菌ナノ材料が合成されます。銀はよく知られている抗菌物質・ ナノサイエンスとナノテクノロジーの最近の進歩は、金属ナノ粒子7,8抗菌効果に積極的な研究につながっています。最近の研究では、小さなサイズとナノ粒子の表面に容積率では、抗菌活性の増加9,10,11を報告しています。
ここに提示されたナノ材料は、増加の抗菌特性と単位体積当たりの表面積を増やす高アスペクト比を有する単層カーボンナノ チューブ銀ナノ粒子を組み合わせます。カーボンナノ チューブの作製した銀ナノ粒子-炭素複合材料は、実質的な抗菌特性、人間と動物の細胞に毒性を最小限を展示します。以前の研究で合成プロセスは、NaBH4ホルムアミド、ジメチルホルムアミド、ヒドラジンなど危険な還元剤を使用します。プロセスは、複雑な危険なと時間がかかる。報告された合成プロセスは、ここで大幅に危険の少ない還元剤としてエタノールを使用します。
抑制ゾーンと Ag Mwcnt の最小殺菌濃度 (MBC) を測定しました。ライブ/デッドとトリパン ブルーの試金は、毒性と抗菌特性を測定する使用されました。最小発育阻止濃度 (MIC) とミトコンドリア毒性 (MTT) の試金はあった、アッセイに干渉するいるとカーボンナノ チューブの異常な色のためは実行されません。最後に、哺乳類の細胞に影響を与えずにMethylobacterium 属菌の増殖を防ぐために最低濃度を測定しました。

<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

本研究では多層カーボンナノ チューブ (Mwcnt) は、酸素ベースの機能グループを形成する水溶液硫酸溶液で扱われました。銀 Mwcnt をアグノ3酸化 Mwcnt の水溶液から銀の還元析出によって作製した.Cnt の独特の色を考えると、それはなかった最小発育阻止濃度または彼らは、アッセイに干渉するので毒性および抗菌特性を評価するミトコンドリア毒性の試金に適用することが可能。抑制ゾーンと Ag Mwcnt の最小殺菌濃度を測定したし、ライブ/デッドとトリパン ブルーの試金は Cnt の色と干渉することがなく毒性および抗菌特性の測定に使用されました。

透過電子顕微鏡 (TEM) 像は、Ag Mwcnt (図 1 a および 1 b) の形成を確認します。自分の合成に成功は、表面電荷の変化を確認した.Mwcnt の堆積した銀粒子のサイズを求めた (図 1)。平均粒度が約 3.83 nm。合成として Ag Mwcnt の XRD パターンを図 1に示します。MWCNT; に対応するピークで 20-30 °残りの?...

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

本研究では多層カーボンナノ チューブの酸性酸化と銀ナノ粒子の後続の還元析出により抗菌ナノ材料を合成しました。準備としてナノ材料と抗菌活性と細胞毒性試験を行った。

銀ナノ粒子とその抗菌活性と細胞毒性の評価変更多層カーボンナノ チューブの合成

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

Research

JoVE Journal

Bioengineering

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高秩序のナノシートにペプトイドポリマーおよびそれらの自己組織化の固相Submonomer合成

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