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
Description: Watch this Scientific Journal Video about Synthesis of Multi-walled Carbon Nanotubes Modified with Silver Nanoparticles and Evaluation of Their Antibacterial Activities and Cytotoxic Properties at JoV

Denne studien ble støttet av Chung-Ang University forskningsmidler (2016) og Nano-materiale Technology Development Program gjennom National Research Foundation av Korea(NRF) finansiert av departementet for vitenskap og IKT (nr. 2017M3A7B8061942).

1. MWCNT oksidasjon
<ol><li>Mål 30-50 mg MWCNT til en 50-mL flaske. Sakte legge 8 mL H2så4: HNO3 løsning (90% innledende konsentrasjon, 3:1 vol/vol) av pipette med 1 mL pipette-spisser. Advarsel: Dette preparatet må være gjennomført i kjemisk avtrekksvifte.<ol>
<li>Tillate 30 min for den eksoterm reaksjonen å fullføre.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Sonicate løsningen ved 60-80 ° C og 160 M 1t før MWCNT slår seg på bunnen av ampullen. FORSIKTIG: Vannivået i sonicator bør v?...

<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>

Her rapporterer vi en enkel metode for utarbeidelse av MWCNTs med avsatt Ag nanopartikler. Dette sølv inneholder nanomaterial viser betydelig antibakteriell aktivitet og minimal potensial for ukontrollerte absorpsjon av silver nanopartikler i kroppen. Vi viser at 30 µg/mL syntetisert Ag-MWCNTs er en effektiv antibakteriell aktivitet mot Methylobacterium spp. med ubetydelig cytotoksisitet til leveren pattedyrceller. Om ytterligere forbedringer og biosikkerhet vurderinger for Ag-MWCNTs kreves før utvidelsen i d...

Det endelige målet med denne studien er å gjøre miljøvennlig antibakterielle nanomaterialer som kan hemme veksten av bakterier som skjemaet biofilm. Disse antibakterielle nanomaterialer har potensial til å overvinne giftighet og antibiotika motstand problemene med vanlige kjemikalier eller antibiotika kjemiske forbindelser. En biofilm er et hydrert ekstracellulære polymere stoff (EPS) som består av polysakkarider, proteiner, atomer syren og lipider1,2. Biofilm forhindre inntrenging av fremmedstoffer og hjelpe bakterier vokse kraftig3,4. Biofilm føre lukt og kronisk infeksjonssykdommer5,6. Methylobacterium spp., for eksempel vokser ved å følge steder hvor vann er alltid tilstede eller der det er vanskelig å sikre bakteriell utrydding på en kontinuerlig basis, som klimaanlegg Varmevekslere, dusjrom og medisinsk utstyr. Disse typer biofilm føre lukt og kronisk infeksjonssykdommer5,6.
Kjemikalier eller antibiotika kjemiske forbindelser brukes vanligvis til å hemme veksten av bakterier som danner biofilm. Fremveksten av antibiotika resistente bakterier og bekymringer i vivo sikkerhet av kjemikalier kjører behovet for å utvikle nye materialer av biofilm og hemmer veksten av bakterier.
I denne studien er antimikrobielle nanomaterialer syntetisert uten antibiotikaresistens og toksisitet. Silver er et velkjent antimikrobielle stoff, og den siste utviklingen i nanovitenskap og nanoteknologi har ført til aktiv forskning på antimikrobielle virkningene av metall nanopartikler7,8. Nyere studier har rapportert at den lille størrelse og høy overflate-til-volum forholdet mellom nanopartikler resultere i økt antibakteriell aktivitet9,10,11.
Nanomaterialer presenteres her kombinere silver nanopartikler med økt antimikrobielle egenskaper og Karbonnanorør med høy størrelsesforhold, og dermed øke arealet per volum. Fabrikkert sølv hydrogenion-karbon nanorør kompositt utstillinger betydelige antimikrobielle egenskaper og minimal toksisitet for menneske-og dyreceller. Syntetisk prosessene i tidligere studier som bruker farlige reduksjonsmidler som NaBH4, formamide, vannistedenfor og hydrazine. Prosessen er innviklet, farlig og tidkrevende. Syntetisk prosessen rapporterte bruker her etanol som et betydelig mindre farlig reduksjonsmiddel.
Den hemming sonen og minimum bakteriedrepende konsentrasjon (MBC) for Ag-MWCNTs ble målt; Live/Dead og Trypan blå analyser ble brukt til å måle giftighet og antibakterielle egenskaper. Minimum inhibitoriske konsentrasjon (mikrofon) og mitokondrie giftighet (MTT) analyser ble ikke utført på grunn av uvanlig fargen på Karbonnanorør som ville ha forstyrret analyser. Til slutt, den laveste konsentrasjonen å hindre vekst av Methylobacterium spp. uten å påvirke pattedyrceller ble bestemt.

<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

I denne studien ble multi vegger Karbonnanorør (MWCNTs) behandlet med en vandig svovelsyre løsning å danne en oksygen-baserte funksjonsgruppe. Sølv MWCNTs ble utarbeidet av reductive avsetning av sølv fra en vandig løsning av AgNO3 på oksidert MWCNTs. Gitt unike fargen på CNTs, var det ikke mulig å bruke dem på minimum inhibitoriske konsentrasjon eller mitokondrie toksisitet analyser vurdere toksisitet og antibakterielle egenskaper, siden de ville forstyrre analyser. Den hemming sonen og minimum bakteriedrepende konsentrasjon for Ag-MWCNTs ble målt og Live/døde og Trypan blå analyser ble brukt til å måle giftighet og antibakterielle egenskaper uten å forstyrre fargen på CNTs.

Overføring elektronmikroskop (TEM) bildene bekrefter dannelsen av Ag-MWCNTs (figur 1A og 1B). Deres vellykkede syntese bekrefter endringen overflaten ansvaret. Størrelsen på Ag partikler avsatt på MWCNTs ble beregnet (figur 1 c). Gjennomsnittlig partikkelstørrelse var ca 3.83 nm. XRD mønster av de som syntetisert Ag-MWCNTs er vist i figur 1 d. Toppen på 20-30° tilsvarer MWCN...

Watch this Scientific Journal Video about Synthesis of Multi-walled Carbon Nanotubes Modified with Silver Nanoparticles and Evaluation of Their Antibacterial Activities and Cytotoxic Properties at JoV

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

I denne studien var antimikrobielle nanomaterialer syntetisert av Sure oksidasjon av multiwalled Karbonnanorør og påfølgende reductive deponering av silver nanopartikler. Antimikrobiell aktivitet og cytotoksisitet tester ble utført med som forberedt nanomaterialer.

Syntese av Multi vegger Karbonnanorør endret med Silver nanopartikler og evaluering av sine antibakterielle aktiviteter og cytotoksiske egenskaper

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

Solid-phase Submonomer Synthesis of Peptoid Polymers and their Self-Assembly into Highly-Ordered Nanosheets

Solid-fase Submonomer syntese av Peptoid Polymers og deres Self-Assembly inn Svært Bestilt Nanosheets

Peptoids are a novel class of biomimetic, non-natural, sequence-specific heteropolymers that resist proteolysis, exhibit potent biological activity, and ...

Simultaneous Synthesis of Single-walled Carbon Nanotubes and Graphene in a Magnetically-enhanced Arc Plasma

Samtidig Synthesis of Single-vegger karbon nanorør og Graphene i en Magnetisk forbedret Arc Plasma

Carbon nanostructures such as single-walled carbon nanotubes (SWCNT) and graphene attract a deluge of interest of scholars nowadays due to their very ...

Gold Nanostar Synthesis with a Silver Seed Mediated Growth Method

Gull Nanostar Synthesis med en Silver Seed Mediated Growth Method

The physical, chemical and optical properties of nano-scale colloids depend on their material composition, size and shape 1-5. There is a great interest ...

High-throughput Synthesis of Carbohydrates and Functionalization of Polyanhydride Nanoparticles

High-throughput syntese av karbohydrater og funksjonalisering av Polyanhydride Nanopartikler

Transdisciplinary approaches involving areas such as material design, nanotechnology, chemistry, and immunology have to be utilized to rationally design ...

Evaluation of Polymeric Gene Delivery Nanoparticles by Nanoparticle Tracking Analysis and High-throughput Flow Cytometry

Evaluering av polymere Gene levering Nanopartikler av nanopartikler Tracking Analysis og High-throughput flowcytometri

Non-viral gene delivery using polymeric nanoparticles has emerged as an attractive approach for gene therapy to treat genetic diseases1 and as a ...

Localization and Relative Quantification of Carbon Nanotubes in Cells with Multispectral Imaging Flow Cytometry

Lokalisering og Relativ Kvantifisering av karbonnanorør i Celler med Multispectral Imaging flowcytometrisystemer

Carbon-based nanomaterials, like carbon nanotubes (CNTs), belong to this type of nanoparticles which are very difficult to discriminate from carbon-rich ...

Fabrication of a Functionalized Magnetic Bacterial Nanocellulose with Iron Oxide Nanoparticles

Fabrikasjon av en funksjon Magnetic Bakteriell Nanocellulose med jernoksid nanopartikler

In this study, bacterial nanocellulose (BNC) produced by the bacteria Gluconacetobacter xylinus is synthesized and impregnated in situ with iron oxide ...

Microwave-driven Synthesis of Iron Oxide Nanoparticles for Fast Detection of Atherosclerosis

Mikrobølgeovn-drevet Syntese av Iron Oxide Nanopartikler for Fast Påvisning av åreforkalkning

A fast and reproducible microwave-driven protocol has been developed for the synthesis of neridronate-functionalized nanoparticles. Starting from the ...

Engineering Molecular Recognition with Bio-mimetic Polymers on Single Walled Carbon Nanotubes

Engineering Molecular Recognition med Bio-mimetiske Polymers på enkelt Walled karbonnanorør

Semiconducting single-wall carbon nanotubes (SWNTs) are a class of optically active nanomaterial that fluoresce in the near infrared, coinciding with the ...

Production of Metal Nanoparticles by Pulsed Laser-ablation in Liquids: A Tool for Studying the Antibacterial Properties of Nanoparticles

Produksjon av metall nanopartikler ved pulserende laserablation i væsker: Et verktøy for å studere de antibakterielle egenskapene til nanopartikler

The emergence of multidrug-resistant bacteria is a global clinical concern leading some to speculate about our return to a "pre-antibiotics" era of ...