Formation of a complex nanoconstruct for the treatment of bacterial infections on based on the synergy of the antibacterial effect of silver nanoparticles prepared green synthesis and antibiotics
The result's identifiers
Result code in IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F62156489%3A43510%2F19%3A43920910" target="_blank" >RIV/62156489:43510/19:43920910 - isvavai.cz</a>
Result on the web
<a href="https://www.med.muni.cz/media/3210854/sbornik-td-2019.pdf" target="_blank" >https://www.med.muni.cz/media/3210854/sbornik-td-2019.pdf</a>
DOI - Digital Object Identifier
—
Alternative languages
Result language
čeština
Original language name
Tvorba komplexního nanokonstruktu pro léčbu bakteriálních infekcí na bázi synergie antibakteriálního účinku stříbrných nanočástic připravených zelenou syntézou a antibiotika
Original language description
Úvod. Bakteriální infekce jsou závažným zdravotnickým problémem. Jsou hledány nové koncepce jak tuto situaci zvrátit. Byly navrženy a ověřeny efektivní nanotechnologické nástroje pro zacílení na patogenní bakteriální buňku. Cílem práce bylo vytvořit konstrukt s: A) stříbrnými nanočásticemi získanými zelenou syntézou (AgNPsGS); B) apoferritinem (APO) s enkapsulovaným antibiotikem (ATB); C) modifikovanými magnetickými zlatými nanočásticemi (SPION/Au/NPs). Metodika. Část A) byla připravena metodou zelené syntézy. K přípravě části B) byl použit roztok APO. Enkapsulace vhodného ATB byla provedena změnou pH reakčního roztoku. SPION/Au/NPs (20 mg/ml) byly modifikovány protilátkou proti proteinu A S. aureus (1 mg/ml IgY). Modifikace byla provedena standardizovanou metodikou navazování za pomoci polymeru EDC/NHS (2,2 mM EDC, 4 mM NHS, 3 h, 37 oC). Stejná standardizovaná metodika byla použita při navazování jednotlivých segmentů nanokonstruktu (A + B + C), čímž vznikl kompletní nanokonstrukt SPION/Au/AgNPsGS/APO/ATB. Hodnocení antibakteriálních účinků bylo provedeno dvěma metodami - diskovou difuzní metodou (DDM) a spektrofotometrickým testováním minimální inhibiční koncentrace (MIC). Výsledky. Bylo připraveno 20 druhů AgNPsGS. Nejlepší antibakteriální efekt (85% inhibice růstu bakterie S. aureus) vyjádřený hodnotou MIC50 0,4 μg/ml byl pozorován u AgNPsGS4 (nať Thymus serpyllum L.). Do dutiny APO (12 nm) bylo uzavřeno antibiotikum amoxicillin, které bylo modifikováno zelenými (CdTe) kvantovými tečkami (QDs). Struktura konstruktu byla vytvořena sítí polymeru EDC/NHS. Na SPION/Au/NPs byl napojen APO s enkapsulovaným ATB (SPION/Au/APO/ATB). Vznikl tak modelový konstrukt SPION/Au/AgNPsGS4/APO/ATB. Vytvořený konstrukt SPION/Au/AgNPsGS4/APO/ATB byl aplikován na kulturu S. aureus. Závěr. V přítomnosti 70 μg SPION/Au/AgNPsGS4/APO/ATB byla zaznamenána dramatická inhibice S. aureus (téměř 100% u růstových křivek a 13 mm na standardním agarovém médiu při DDM). Jednoduchou záměnou enkapsulovaného antibiotika a vázané protilátky se stává nanokonstrukt univerzálním a inovativním přístupem v cíleném boji proti různým bakteriálním infekcím.
Czech name
Tvorba komplexního nanokonstruktu pro léčbu bakteriálních infekcí na bázi synergie antibakteriálního účinku stříbrných nanočástic připravených zelenou syntézou a antibiotika
Czech description
Úvod. Bakteriální infekce jsou závažným zdravotnickým problémem. Jsou hledány nové koncepce jak tuto situaci zvrátit. Byly navrženy a ověřeny efektivní nanotechnologické nástroje pro zacílení na patogenní bakteriální buňku. Cílem práce bylo vytvořit konstrukt s: A) stříbrnými nanočásticemi získanými zelenou syntézou (AgNPsGS); B) apoferritinem (APO) s enkapsulovaným antibiotikem (ATB); C) modifikovanými magnetickými zlatými nanočásticemi (SPION/Au/NPs). Metodika. Část A) byla připravena metodou zelené syntézy. K přípravě části B) byl použit roztok APO. Enkapsulace vhodného ATB byla provedena změnou pH reakčního roztoku. SPION/Au/NPs (20 mg/ml) byly modifikovány protilátkou proti proteinu A S. aureus (1 mg/ml IgY). Modifikace byla provedena standardizovanou metodikou navazování za pomoci polymeru EDC/NHS (2,2 mM EDC, 4 mM NHS, 3 h, 37 oC). Stejná standardizovaná metodika byla použita při navazování jednotlivých segmentů nanokonstruktu (A + B + C), čímž vznikl kompletní nanokonstrukt SPION/Au/AgNPsGS/APO/ATB. Hodnocení antibakteriálních účinků bylo provedeno dvěma metodami - diskovou difuzní metodou (DDM) a spektrofotometrickým testováním minimální inhibiční koncentrace (MIC). Výsledky. Bylo připraveno 20 druhů AgNPsGS. Nejlepší antibakteriální efekt (85% inhibice růstu bakterie S. aureus) vyjádřený hodnotou MIC50 0,4 μg/ml byl pozorován u AgNPsGS4 (nať Thymus serpyllum L.). Do dutiny APO (12 nm) bylo uzavřeno antibiotikum amoxicillin, které bylo modifikováno zelenými (CdTe) kvantovými tečkami (QDs). Struktura konstruktu byla vytvořena sítí polymeru EDC/NHS. Na SPION/Au/NPs byl napojen APO s enkapsulovaným ATB (SPION/Au/APO/ATB). Vznikl tak modelový konstrukt SPION/Au/AgNPsGS4/APO/ATB. Vytvořený konstrukt SPION/Au/AgNPsGS4/APO/ATB byl aplikován na kulturu S. aureus. Závěr. V přítomnosti 70 μg SPION/Au/AgNPsGS4/APO/ATB byla zaznamenána dramatická inhibice S. aureus (téměř 100% u růstových křivek a 13 mm na standardním agarovém médiu při DDM). Jednoduchou záměnou enkapsulovaného antibiotika a vázané protilátky se stává nanokonstrukt univerzálním a inovativním přístupem v cíleném boji proti různým bakteriálním infekcím.
Classification
Type
O - Miscellaneous
CEP classification
—
OECD FORD branch
21001 - Nano-materials (production and properties)
Result continuities
Project
<a href="/en/project/LTC18002" target="_blank" >LTC18002: The development of new materials suitabled for 3D printing with antimicrobial properties (3D ANTIMICROB)</a><br>
Continuities
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Others
Publication year
2019
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů