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

Este estudo foi suportado por bolsas de investigação de Universidade Chung-Ang (2016) e pelo programa de desenvolvimento de tecnologia de Nano-materiais através do nacional Research Foundation de Korea(NRF) financiado pelo Ministério da ciência e TIC (n º 2017M3A7B8061942).

1. MWCNT oxidação
<ol><li>Medir 30-50 mg de MWCNT dentro de um frasco de 50 mL. Lentamente, adicionar 8 mL de um H2então4: solução de3 HNO (90% da concentração inicial, 3:1 vol/vol) com uma pipeta com pontas de pipetas de 1 mL. Atenção: Esta preparação deve ser conduzida em uma coifa de química.<ol>
<li>Permita a 30 min. para a reação exotérmica completar.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Proceda à sonicação a solução a 60-80 ° C e 160 W para 1 h até MWCNT instala-se na p...

<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>

Aqui, nós relatamos um método simples para a preparação de MWCNTs com nanopartículas de Ag depositadas. Esse nanomaterial contendo prata demonstra substancial atividade antibacteriana e mínimo potencial de absorção descontrolada de nanopartículas de prata no corpo. Demonstramos que 30 µ g/mL de Ag-MWCNTs sintetizados é um nível eficaz de atividade antibacteriana contra Methylobacterium spp. com insignificante citotoxidade de células de fígado de mamíferos. Embora as melhorias adicionais e avaliaç...

O objetivo deste estudo é tornar ambientalmente amigáveis nanomateriais antibacterianos que podem inibir o crescimento de bactérias que forma de biofilmes. Desses nanomateriais antibacterianos têm o potencial para superar problemas de resistência a antibiótico e toxicidade de produtos químicos comumente usados ou compostos químicos antibióticos. Um biofilme é uma hidratada extracelular polimérica substância (EPS) que é composta por polissacarídeos, proteínas, ácidos nucleicos e lipídios1,2. Biofilmes impedem a invasão de substâncias estranhas e ajudarem as bactérias a crescer vigorosamente3,4. Biofilmes causam odor e doenças infecciosas crônicas5,6. Methylobacterium spp., por exemplo, cresce, aderindo aos lugares onde a água está sempre presente, ou onde é difícil garantir a erradicação bacteriana em uma base contínua, tais como trocadores de calor ar-condicionado, quartos de banho e dispositivos médicos. Estes tipos de biofilmes causam odor e doenças infecciosas crônicas5,6.
Normalmente, produtos químicos ou antibióticos compostos químicos são utilizados para inibir o crescimento de bactérias que podem formar biofilmes. O surgimento de bactérias resistentes aos antibióticos e preocupações sobre a segurança na vivo de produtos químicos estão conduzindo a necessidade de desenvolver novos materiais para evitar a formação de biofilmes e para inibir o crescimento de bactérias.
Neste estudo, antimicrobianos nanomateriais são sintetizados que são livre de toxicidade e resistência aos antibióticos. A prata é uma substância antimicrobiana conhecida, e desenvolvimentos recentes em Nanociência e nanotecnologia conduziram a investigação sobre os efeitos antimicrobianos de nanopartículas de metal7,8. Estudos recentes têm relatado que o pequeno tamanho e alta proporção de superfície e o volume das nanopartículas resultam em aumento da atividade antibacteriana de10,9,11.
Os nanomateriais apresentados combinam nanopartículas de prata com propriedades antimicrobianas aumentada e nanotubos de carbono com uma proporção elevada, aumentando assim a área de superfície por unidade de volume. O composto de nanotubo de nanopartículas de prata fabricados-carbono apresenta propriedades antimicrobianas substanciais e mínima toxicidade às células humanas e animais. Os processos sintéticos em estudos anteriores usam perigosos agentes redutores tais como4NaBH, formamida, dimetilformamida e hidrazina. O processo é demorado, complicado e perigoso. O processo sintético relatado aqui usa etanol como agente redutor significativamente menos perigoso.
A zona de inibição e concentração bactericida mínima (MBC) para os Ag-MWCNTs foram medidos; Ao vivo/morto e azul Trypan ensaios foram usados para medir a toxicidade e propriedades antibacterianas. Concentração inibitória mínima (CIM) e ensaios de toxicidade mitocondrial (MTT) não foram realizados devido a cor incomum os de nanotubos de carbono que poderia ter interferido com os ensaios. Finalmente, determinou-se a concentração mínima para impedir o crescimento de Methylobacterium spp. sem afetar células de mamíferos.

<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

Neste estudo, multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) foram tratados com uma solução aquosa de ácido sulfúrico para formar um grupo funcional à base de oxigénio. MWCNTs prata foram preparados pela deposição de prata de uma solução aquosa de AgNO3 sobre os MWCNTs oxidados redutora. Dada a cor original das CNTs, não foi possível aplicá-las para a concentração inibitória mínima ou ensaios de toxicidade mitocondrial para avaliar as toxicidade e antibacteriano Propriedades, desde que eles iria interferir com os ensaios. A zona de inibição e concentração bactericida mínima para as Ag-MWCNTs foram medidos e Live/mortos e azul Trypan ensaios foram usados para medir as toxicidade e antibacteriano Propriedades sem interferir com a cor da CNTs.

Imagens de microscopia eletrônica (TEM) transmissão confirmam a formação de Ag-MWCNTs (figura 1A e 1B). Sua síntese bem sucedida foi confirmado pela mudança na carga de superfície. Calculou-se o tamanho das partículas depositadas sobre os MWCNTs Ag (Figura 1). O tamanho médio da partícula foi aproximadamente 3.83 nm. O padrão XRD dos MWCNTs-Ag-sintetizados como é mostrado na Figu...

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

Neste estudo, nanomateriais antimicrobianos foram sintetizados por oxidação ácida de nanotubos de carbono multiwalled e subsequente deposição redutora de nanopartículas de prata. Antimicrobial atividade e citotoxicidade testes foram realizados com os nanomateriais como preparada.

Síntese de nanotubos de carbono de paredes Multi modificados com nanopartículas de prata e avaliação das suas actividades antibacterianas e propriedades citotóxicas

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

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Bioengenharia

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