ارزیابی فعالیت ضدقارچی نانوذرة اکسید روی بر علیه بیوفیلم کاندیدا دابلینسیس با روش رنگ

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه قارچ‌شناسی پزشکی، دانشکدۀ علوم پزشکی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.

2 گروه بیوشیمی، مرکز تحقیقات گوارش و کبد گلستان و مرکز تحقیقات بیوشیمی و اختلالات متابولیک، دانشکدۀ پیراپزشکی و بهداشت دانشگاه علوم پزشکی گرگان، ایران.

3 دانشکدۀ فنی مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.

چکیده

زمینه و هدف: در سال­های اخیر شیوع بیماری­های قارچ­های فرصت ­طلب افزایش چشم­گیری یافته است. کاندیدا دابلینسیس یکی از پاتوژن­های قارچی معمول کلونیزاسیون و تشکیل بیوفیلم بر روی سطوح و وسایل پزشکی است. هدف از این مطالعه، ارزیابی فعالیت مهاری نانوذرة اکسید روی بر علیه تشکیل بیوفیلم توسط کاندیدا دابلینسیس با روش رنگ­سنجیMTT می­باشد.
روش بررسی: در این بررسی نانوذرة اکسید روی با استفاده از روش سل- ژل تهیه گردید، اندازه و نوع ذرات به ترتیب به وسیلة میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و پراش اشعة ایکس(XRD) تعیین شدند. حداقل غلظت مهارکنندگی از رشد با روش میکروبراث دایلوشن انجام شد. بیوفیلم کاندیدا دابلینسیس (DSY 1024) بعد از 48 ساعت انکوباسیون در دمای 37 درجة سانتی­گراد تشکیل و اثر بازدارندگی نانوذرة  ZnO، SDS و داروی فلوکونازول به عنوان کنترل مثبت بر روی بیوفیلم کاندیدا توسط احیای نمک تترازولیوم MTT ارزیابی شد. داده­های جمع­آوری شده با استفاده از آزمون آماری t-test و نرم­افزار SPSS تحلیل شد.
یافته­ها: نتایج حاصل از این بررسی نشان می­دهد که حداقل غلظت مهارکنندة نانوذرة ZnO ،SDS و فلوکونازول به ترتیب: 25/9، 02/0 8 میکروگرم بر میلی­لیتر بودند. قدرت مهارکنندگی چسبندگی بیوفیلم در حضور نانوذرةZnO ، SDS و فلوکونازول، معادل بیش از دو برابر غلظت MIC برای مهار رشد بیوفیلم کاندیدا دابلینسیس تعیین گردید.
نتیجه­گیری: در این مطالعه، سنتز نانوذرةZnO  با روش شیمیایی نشان داد که دارای خاصیت ضد قارچی است. از این رو، می­تواند راه­کاری جدید جهت پیش­گیری از تشکیل بیوفیلم کاندیدا به ویژه بیوفیلم­های مرتبط با ابزارهای پزشکی باشد.

کلیدواژه‌ها


1-Zaini F, Mehbod ASA, Emami M. Comprehensive Medical Mycology. Tehran: University of Tehran Press; 2009. P. 353-57.

2- Kojic EM, Darouiche RO. Candida infections of medical devices. Clin Microbial Rev 2004;17(2):255-67.

3- D'Antonio D, Romano F, Pontieri E, Fioritoni G, Caracciolo C, Bianchini S, et al. Catheter–related candidemia caused by candida lipolytica in a patient receiving allogeneic bone marrow transplantation. J clin Microbial 2002;40(4):1381-6.

4- Singh PK, Parsek MR, Greenberg EP, Welsh MJ. A component of innate immunity prevents bacterial biofilm development.  Nature 2002;417(6888):552-5.

5-Wigglesworth–cooksey B, Berglud D, Cooksey KE. Cell-cell and cell-surface interactions in an illuminated biofilm: Implications for marine sediment stabilization. Geochem Trans 2001;2(1):75-82.

6-Douglas LJ.Candida biofilms and their role in infection. Trends Microbial 2003;11(1):30-6.

7- Eick S, Seltmann T, Pfister W. Efficacy of antibiotics to strains of periodontopathogenic bacteria within a single species biofilm - an in vitro study. J clin periodontal 2004;31(5):376-83.

8- Jain N, Kohli R, Cook E, Gialanella P, Chang T, Fries BC. Biofilm formation by and antifungal susceptibility in Candida isolates from urine. Apple Environ Microbiol 2007; 73(6):1697-703.

9- Khan, Aurangzeb. Synthesis, characterization and luminescence properties zinc oxide nanostructures [dissertation]. Ohaio:the college of Arts and siences;  2006.

10-Messager S, Goddard PA, Dettmar PW, Maillard JY. Comparison of two in vivo and two ex vivo tests to assess the antibacterial activity of several antiseptics. J Hosp Infect 2004;58(2):115–12.

11-Dettenkofer M, Wenzler S, Amthor S, Antes G, Motschzall E, Daschner FD. Does disinfection of environmental surfaces influence nosocomial infection rates? A systematic review. Am J Infect Control 2004;32(2):84-9.

12-Wang LI. Photoluminescence Study of Asgrown and Thermally Annealed Bulk ZnO Crystals [dissertation]. Morgantown: West Virginia Universi; 2004.

13-Nebauer E,  Merkel  U, Würfl  J. Structure and stability studies on W, WSi, WSiN/GaAs systems by XRD.  Semicond Sci Technol 1997;12(9):1072–1078.

14-Atmaca S, GÜL K, ÇIÇEK R. The effect of zinc on Microbial growth medical .J of Medical Sciences 1998;28:595-597.

15- LaFleur MD, Kumamoto CA, Lewis K. Candida albicans biofilms produce antifungal-tolerant persister cells. Antimicrob Agents Chemother 2006;50(11):3839–46.

16- Akiba N, Hayakava I, Keh ES, Watanabe A. Antifungal effect of a tissue conditionar coatingagent

with TiO2 photocatalyst. J Med Dent Sci 2005; 52: 223_7.

17-Pfaller MA, Diekema DJ. Epidemiology of invasive candidiasis: a persistent public health problem. Clin Microbiol Rev 2007;20(1):133–63.

18- Kojic EM, Darouiche RO. Candida infections of medical devices. Clinical Microbiology Reviews

2004; 14: 255–67.

19-Blankenship JR, Mitchell AP. How to build a biofilm: a fungal perspective. Curr Opin Microbiol 2006;9(6):588–94.

20-Lia JH, Hong RY, Lic MY, lib HZ , Zhenged Y, Dine J. Effects of ZnO nanoparticles on the mechanical and antibacterial properties of poly are than coating. Progress in organic coating 2009;64(4):504-9.

21-Nett JE, Guite KM, Ringeisen A, Holoyda KA, Andes DR. Reduced Biocide Susceptibility in Candida albicans Biofilms. Antimicrob Agents chemother Sept 2008;52(9):3411–3.

22- Panácek A, Kolár M, Vecerová R, Prucek R, Soukupová J, Krystof V, et al. Antifungal activity of silver nanoparticles against Candida spp. Biomaterials  2009;30(31): 6333–40.

23-Saiwa A, Hang I and Ding J.Effects of ZnO nanoparticles on the mechanical and antibacterial properties of polyurethane coating.J Elsevier.2009; 64:504-509.

24-Kumamoto CA. Candida biofilms. Curr Opin Microbiol 2002;5(6):608–11.

25-Yamamoto O, IidaY. Antifungal characteristics of spherical carbon materials with Zinc Oxide. J Ceram Soc JPN 2003;111(1296):614-6.

26-Zhang L, Ding Y, Povey M, York D. ZnO nanofluids – A potential antibacterial agent. Prog Nat Sci 2008;18(8):939–44.

27-Ramage G, Vande Walle K, Wickes BL, López-Ribot JL. Standardized method for in vitro antifungal susceptibility testing of Candida albicans biofilms. Antimicrob Agents  Chemother 2001;45(9):2475–9.

28-Seneviratne CJ, Silva  WJ,  Jin LJ, Samaranayake YH, Samaranayake LP. Architectural analysis, viability assessment and growth kinetics of Candida albicans and Candida glabrata biofilms. Arch Oral Biol 2009;5 4(11):1052 -60.

29-Plumb JA. cell sensivity assays: the MTT assay. Methods Mol Med 2004;88:165-9.

30-Gordon O, Vig Slenters TV, Brunetto PS, Villaruz AE, Sturdevant  DE, Otto M, et al. Silver coordination polymers for prevention of implant infection; thiol interaction, impact on respiratory chain enzymes, and hydroxyl radical induction. Antimicrob Agents Chemother 2010;54(10):4208-18.