اثر مهارکنندگی نانوذرات اکسیدآهن با پوشش کیتوسان بر جدایه‌های بالینی باکتری سودوموناس آئروژینوزا و ارتباط آن با قدرت بیوفیلم باکتری

نوع مقاله : سایر

نویسندگان

1 گروه ژنتیک و بیوتکنولوژی، دانشکده علوم زیستی، واحد ورامین- پیشوا، دانشگاه آزاد اسلامی، ورامین، ایران

2 گروه بیوشیمی بیوفیزیک، دانشکده علوم زیستی، واحد ورامین- پیشوا، دانشگاه آزاد اسلامی، ورامین، ایران

چکیده

بیوفیلم ‏ها‏ یکی از دلایل مهم مقاومت سویه‌های باکتریایی سودوموناس آئروژینوزا به آنتی‏ بیوتیک به­ شمار می ‏آیند. هدف از این مطالعه بررسی اثر مهارکنندگی نانوذرات اکسید آهن با پوشش کیتوسان بر جدایه‌های بالینی باکتری سودوناس آئروژینوزا و ارتباط آن با قدرت بیوفیلم باکتری می‌باشد. نانوذره Fe3O4 از* 6H2O FeCl3 و FeCl2 * 4H2O سنتز شد و با کیتوسان اصلاح ساختار سطحی گردید. ویژگی ­های نانوذره باRD, FTIR, DLS, TGA  و SEM تعیین شد. میزان تولید بیوفیلم در هر سویه بالینی سودوموناس آئروژینوزا براساس روش میکروتیترپلیت اندازه‌گیری شد. بعد از تیمار سویه ­ها با نانوذره اکسیدآهن، حداقل غلظت مهارکنندگی (MIC) با روشمیکرودایلوشن براث تعیین گردید. نتایج نشان داد که نانوذره آهن با پوشش کیتوسان در غلظت‏ های متفاوت (0/512 تا 80 میلی ­گرم/میلی ­لیتر) تشکیل بیوفیلم در جدایه‌های بالینی سودوموناس آئروژینوزا را مهار کرده و حداقل غلظت مهارکنندگی تشکیل بیوفیلم نانوذرات در سویه ­های مختلف متفاوت بود. نانوذره اکسیدآهن پوشش داده شده با کیتوسان می ‏تواند در درمان عفونت ‏های بیوفیلم استفاده شود و به­ عنوان عوامل ضدمیکروبی جدید با ارزش باشد.

کلیدواژه‌ها


Baniasadi, M.; Tajabadi, M.; Nourbakhsh, M. and Kamali, M., 2014. Synthesis and characterization of Core Shell nanostructure containing super Paramagnetic Magnetite and PAMAM Dendrimers. Vol. 8, No. 3, pp: 51-63.
Bjamsholt, T.; Jenson, P.O.; Fiandca, M.J.; Pedersen, J.; Hansen, C.R. and Anderson, C.B., 2009. Pseudomonas aeruginosa biofilms in the respiratory tract of cystic fibrosis patients. PediatrPulmonol. Vol. 44, pp: 547-558.
Donlan, R.M. and Costerton, J.W., 2002. Biofilms: Survival mechanisms of clinically relevant microorganisms. ClinMicrobiol Rev. Vol. 15, pp: 16-93.
Fricks-Lima, J.; Hendrickson, C.M.; Allgaier, M.; Zhuo, H.; Wiener-Kronish, J.P. Lynch, S.V., 2011. Difference in biofilm formation and antimicrobial resistance of Pseudomonas Aeruginosaisolated from airways of mechanically ventilated patients and cystic fibrosis patiens. Intern J Antimicrob agents. Vol. 37, pp: 309-315.
Ishida, H.; Ishida, Y.; Kurosaka, Y.; Otani, T.; Sato, K. and Kobayashi, H., 1998. In vitro and in vivo activities of levofloxacin against biofilm-producing Pseudomonas aeruginosa. Antimicrobial agents and chemotherapy. Vol. 42, No. 7, pp: 1641-1645.
Kalishwaralal, K.; Barath, M.K.S.; Pandian, S.; Deepak, V. and Gurunathan, S., 2010. Silver nanoparticles impede the biofilm formation by Pseudomonas Aeruginosa and Staphylococcus epidermidis. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. Vol. 79, pp: 340-344.
López-Cruz, A.; Barrera, C.; Calero-DdelC, V.L. and Rinaldi, C., 2009. Water dispersible iron oxide nanoparticles coated with covalently linked chitosan. Journal of Materials Chemistry. Vol. 19, No. 37, pp: 6870-6876.
Mathur, T.; Singhal, S.; Khan, S.; Upadhyay, D.; Fatma, T. and Rattan, A., 2006. Detection of biofilm formation among the clinical isolates of staphylococci: an evaluation of three different screening methods. Indian journal of medical microbiology. Vol. 24, No. 1, pp: 25-36.
Morovati, A.; Ahmad Panahi, H. and Yazdani, F., 2016. Grafting of allylimidazole and n-vinylcaprolactam as a thermosensitive polymer onto magnetic nano-particles for the extraction and determination of celecoxib in biological samples. International Journal of Pharmaceutics. Vol. 513, pp: 62-67.
Núñez, N.O.; Tartaj, P.; Morales, M.P.; Bonville, P. and Serna, C.J., 2004. Yttria-coated FeCo magnetic nanoneedles. Chemistry of materials. Vol. 16, No. 16, pp: 3119-3124.
O'Toole, G.A., 2011. Microtiter dish biofilm formation assay. J of Visualized Experiments. Vol. 47, pp: 2437-2446.
Pier, GB. 2000. Peptide, Pseudomonas aeruginosa, Polysaccharides and lipopolysaccharides players in predicament of cystic fibrosis patients. Trend Microbiolo. Vol. 8, pp: 247-250.
Rasamiravaka, Q.L.; Pierre, D. and El Jaziri, M., 2015. The Formation of Biofilms by Pseudomonas aeruginosa: A Review of the Natural and Synthetic Compounds Interfering with Control Mechanisms BioMed Research International. Volume 2015, Article ID 759348, 17 p. http://dx.doi.org/10. 1155/2015/759348.
SepehriSeresht, S.; NajarPeerayeh, S.; Sattari, M. and Rezaee, M.A., 2007. Production of plasmid-mediated ß-lactamases in Pseudomonas aeruginosa isolated from burn. Hakim Research Journal. Vol. 10, No. 1, pp: 61-65.
Shah Zeidi, Z. and Amiri, G.H., 2013. Synthesis and Study of iron oxide nanoparticles on the growth of Pseudomonas aeruginosa. Second national conference on nanotechnology from theory to application.
Tre-Hardy, M.; Vanderbist, F.; Traore, H. and Devleeschouwer, M.J., 2008. In vitro activity of antibiotic combinations against Pseudomonas aeruginosa biofilm and plaktonic cultures. Int J antimcrob agent. Vol. 31, pp: 329-336
Unsoy, G.; Yalcin, S.; Khodadust, R.; Gunduz, G. and Gunduz, U., 2012. Synthesis optimization and characterization of chitosan-coated iron oxide nanoparticles produced for biomedical applications. Journal of Nanoparticle Research. Vool. 14, No. 11, pp: 964.
Winn, W.C.; Allen, S.D.; Janda, W.; Koneman, E.W.; Procop, G.W. and Schreckenberger, P.C., 2006. Koneman’s Color Atlas and Textbook of Diagnostic Microbiology. 6thed. Philadelphia: Lippincott Williams and Wilkins.
Zafari, M.; Jafarpour, M. and Biazar, E., 2012. Antibacterial effects of Iron Oxide nanoparticles in the presence of dispersing agent, Young research club, Tonekabon branch, Islamic Azad university.