İyonik Sıvılarda Dağıtılmış Çinko Oksit Nanopartiküller Cilde Özgü Bakterilere Karşı Yüksek Antimikrobiyal Etkinlik Gösteriyor
• Anuşa Aditya
,
• Sabyasachi Chattopadhyay
,
• Dikşa Jha
,
• Hemant K. Gautam
,
• Souvik Maiti
, ve
• Munia Ganguli*

ÖZET

Çinko oksit (ZnO) nanopartiküllerinin antibakteriyel özelliklere sahip olduğu literatürde gösterilmiş ve antibakteriyel formülasyonlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, ZnO nanoparçacıkları ile ilgili sorunlardan biri, bunların toplanma eğilimleridir, bu nedenle normal hücrelere zarar verir ve uygulama sırasında antibakteriyel etkinliklerini azaltır. Bu çalışmada, ZnO nanoparçacıkları ve iyonik sıvıların bir kombinasyonunu, organik katyonlar ve antibakteriyel özellik de gösteren organik/inorganik anyonlar içeren düşük erime noktalı bir tuz sınıfı kullanarak bunu önlemeye çalıştık ve bu dispersiyonun antibakteriyel aktivitesini test ettik.

60 nm’lik ZnO nanoparçacıkları, yüksek dağılabilirlik elde etmek için iki farklı iyonik sıvıda-kolin asetat (IL1) ve 1-bütil-3-metilimidazolyum klorür (IL2)- dağıtıldı, fosfat tamponlu salin içinde dağılan ZnO ise kontrol olarak alındı. Bu dağılımlar dört suş üzerinde test edildi—Escherichia coli , Bacillus subtilis , Klebsiella pneumoniae ve Staphylococcus epidermidis . Deriye özgü S. epidermidis’e karşı imidazolyum bazlı iyonik sıvılarda dağılan ZnO nanoparçacıkları için maksimum verim elde edildi.

S. epidermidis’in neden olduğu deri enfeksiyonlarıHastane kaynaklı hastalıklarda yaygındır. Çoğu durumda, geleneksel antibiyotik bazlı tedaviler bu tür enfeksiyonlarla mücadelede başarısız olur. İyonik sıvılarda ZnO nanoparçacıklarının bir dağılımını geliştirme stratejimiz, ZnO nanoparçacıkları veya iyonik sıvılar tarafından ayrı ayrı gösterilenlere kıyasla üstün antibakteriyel etkinlik gösterir.

Ayrıca, bu cilde özgü bakteriyi öldürme mekanizmasının, muhtemelen bakteriyel hücre lizisine yol açan reaktif oksijen türlerinin üretimi yoluyla olduğunu da belirledik. Ayrıca, bu formülasyonun biyouyumlu olduğunu ve ortak kültür koşulları altında bile normal keratinosit hücreleri için toksik olmadığını gösterdik.
S-9
F
şekil S6
:
a) ZnO+PBS, ZnO+IL1, ZnO+IL2’nin biyouyumluluğu,
IL1, IL2 ile
keratinosit hücreleri (HaCaT), M ile belirlendi.
konsantrasyonunda TT tahlili
40,80,105 ve 200
μ
g/ml. Çubuklar, 3 bağımsız r’nin ortalamasını temsil eder
yemek. Hata çubukları
ortalama acro’ya göre standart hatayı temsil eder
3 biyolojik kopya.
0
20
40
60
80
100
120
140
ZnO+PBS
ZnO+IL1
ZnO+IL2
IL1
IL2
tedavi edilmemiş
% Canlılık
40 ug/ml
80 ug/ml
105ug/ml
200 ug/ml
S-10
F
şekil S
7
: 4’ün uygulanmasından sonra canlı hücre yüzdesi
PBS içinde 0 μg/ml ZnO nanopartiküller,
IL%1 veya IL%2 ve yalnızca IL%1 ve IL%2, ölçüldüğü gibi
HeLa ve CHO%K1 hücrelerinde 24 saat. Veri
ortalama±SD olarak ifade edildi, n=3.
S-11
Şekil S8:
PBS’nin biyouyumluluğu (negatif kontrol), 500
μ
MH
2
Ö
2
(Pozitif kontrol) ile
keratinosit hücreleri (HaCaT) c ile belirlendi
ell membran boyama (konfokal
mikroskopi). Mikroskobik görüntülerdeki kırmızı, th’yi gösterir
HaCaT hücrelerinin hücre zarı. Ölçek çubuğu=
10
μ
m