تأثير جسيمات الذهب النانوي والالجينات على البكتريا المعزولة المسببة لحب الشباب

الباحث

حنان علي عباس

المشرف

علي عبد الرحمن طه

الجامعة

الجامعة التكنولوجية

الكلية / القسم

قسم العلوم التطبيقية / التقنيات الإحيائية

الشهادة

ماجستير

السنة

2024

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Gold Nanoparticles; Alginate; Acne Vulgaris; Antibacterial Activity

حب الشباب هو مرض التهابي متعدد ،el gall يصيب الوحدة الشعرية الدهنية للبشرة ، مع حدوث نسبة عالية على مستوى العالم. أدى الأنتشارالواسع لحب الشباب البكتيري مع فرط و سوء أستخدام المضادات الحيوية الى زيادة المقاومة البكتيرية، لذلك جاءت فكرة الدراسة في البحث عن عوامل مضادة للميكروبات جديدة مناسبة للاستخدامات الطبية المختلفة وتطويرها. في هذه الدراسة الحالية مائة وستين عينة من مرضى حب الشباب الخفيف والمتوسط والشديد الذين تتراوح أعمارهم بين )30-15( سنة، من مختلف العيادات الخاصة والمتطوعين من مختلف محافظات العراق. أظهرت نتائج العينات المجمعة أن نسبة ظهور حب الشباب في الإناث 93 )%58( أكثر من الذكور 67 )%42(، وأن الفئة العمرية )25-20( سنة كانت أكثر الأعمار إصابة بحب الشباب بنسبة 050.2؟. تم الحصول على عزلات بكتيريا هوائية بواقع 90 عزلة ، ‘Staphylococcus aureus (37) Glad )22( ،Staphylococcus haemolyticus (19) ،Staphylococcus lentus و )12( ‘Streptococcus thoraltensis في حين 70 عزلة لبكتيريا اللاهوائية و التي تضمنت ) 24( Lactobacillus (21) ،Clostridium innocuum ،Anaerococcus prevotii (13) ،plantarum و Peptoniphilus asaccharolyticus(12) . تم ua العزلات من الناحية المظهرية، والمجهرية، ومن ثم تأكيد التشخيص بجهاز VITEK-2 تم تصنيع جسيمات الذهب/الجينيت النانوية (GANPs) عن طريق الاختزال الكيميائي لاملاح الذهب (4110[14]]) بواسطة ألجينيت الصوديوم. تم إجراء فحص الخصائص الكيميائية و الفيزيائية ل GANPs المحضرة عن طريق © التغيير اللوني ، و قياس طيف الأشعة فوق البنفسجية المرئية (UV-Vis) ، مطياف فورييه الطيفي للأشعة تحت الحمراء (FTIR) التحليل الطيفي للأشعة السينية المشتت للطاقة (EDX) مع المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) وحيود الأشعة السينية (XRD) أعطى طيف VU-Vis ذروة امتصاص قصوى عند 546 نانومترء وهو ما يرتبط ب surface plasmon resonance (SPR) لجسيمات الذهب النانوية (GNPs) ، بينما ارتبط أمتصاص الطول الموجي عند 269 نانومتر بألجينيت الصوديوم. أظهر تحليل ج7111 التفاعل بين 8141014 مع المجاميع الوظيفية للألجينيت الصوديوم Sie مجموعات الهيدروكسيل والكربوكسيل التي تكون GANPs بحجم أصغر وتمنع تجميعهاء في حين GSS التحليل الطيفي EDX وصور SEM عن العناصر الأولية وحجم الجسيمات من 19.43 إلى 37.37 ،pbs sili مما أكد أن 6,8177125 تمتلك شكل كروي وحجم النانو. أظهر تحليل XRD تركيب وحجم بلوري صغير GS pall النانوي. تم Glas Lead حجم GANPs باستخدام معادلة Scherer التي اظهرت متوسط حجم ~ 37.53 نانومتر. تم تحديد الفعالية المضادة للبكتيريا لل GANPs بطريقة الانتشار في الوسط ضد العزلات البكتيرية بتراكيز (0.8؛ 1.6، 2 و6.4 ملغم/مل). Gus أظهرت النتائج أن ال GANPs أعطت تثبيط معنوي ضد العزلات البكتيرية الهوائية واللاهوائية عند التراكيزمختلفة. ب الخلاصة أظهر قياس الحد الأدنى لتركيز المثبط (MIC) ل GANPs باستخدام تراكيز مختلفة (12.5, 25, 50, 100, 200, g/ml 6400 ,3200 ,1600 ,800 ,400 ). أظهرت النتائج أن MIC ل GANPs كان )100 ميكروغرام / مل) ل S.haemolyticus 3 S.aureus و S.thoraltensis و 5.1615 )200 ميكروغرام / مل) ل P.asaccharolyticus و <A.prevotii )400 ميك روغر ام/مل) ل C.innocuum و L.plantarum. و أظهرت النتائج مضادا Lille للبكتيريا في فحص MIC ل GANPs لعلاج بكتيريا حب الشباب الهوائية واللاهوائية. تم تثبيط تكوين الأغشية الحيوية كميا بواسطة GANPs باستخدام الفحص الطيفي بتراكيز مختلفة (100، 150، 200، 250، 300: 350، 400، 500، 600، و 700 ميكروغرام / مل) ضد العزلات البكتيرية الهوائية واللاهوائية. أظهرت نتائج GANPs تغيرات ذات دلالة إحصائية وثبطت تكوين الأغشية الحيوية لمعظم السلالات البكتيرية، كما يتضح انخفاض قيم الكثافة الضوئية مع ارتفاع تراكيز GANPs أظهرت بكتيريا A. prevotii نشاطًا عند تركيز 100 Gus celal as Se لم يحدث تثبيط لتكوين الأغشية الحيوية. من جانبا أخرء تم تحديد الفعالية المضادة للالتصاق ل GANPs باستخدام الفحص الطيفي بتراكيز مختلفة (100، 200، 0، و700 ميكروغرام/مل) ضد العزلات البكتيرية الهوائية واللاهوائية. أظهرت GANPs تغيرات ملحوظة وأعاقت الالتصاق الأولي SY jell البكتيرية بصفيحة البوليسترين الدقيقة، كما يتضح انخفاض قيم الكثافة الضوئية مع ارتفاع تركيز <GANPs باستثناء S.lentus و §.thoraltensis التي أظهرت نشاطًا عند 100. ميكروجرام/مل، us لم يمنع التصاق البكتيريا. وأخيرّاء تم أيضًا تفييم تأثير GANPs مختبريا على دم الإنسان و القياسات الكيميائية الحيوية و ذلك بأضافة 1 ملغم 25 )الى 1 مل لكل من مصل و دم الانسان. لم يُظهر التحليل الكمي لمكونات الدم البشري والقياسات الكيميائية الحيوية أي آثار ذات دلالة إحصائية مقارنة مع السيطرة، علاوة على cell بلغت نسبة تحلل كريات الدم الحمراء 901.27 ضمن المستوى المقبول وهو أقل من 9,05 لتحلل كريات الدم. أشارت النتائج إلى الفعالية ضد البكتيريا والسمية مستقرة ل و8 تعد بمثابة عامل ناجح لعلاج البكنيريا الهوائية و اللاهوائية المسببة لحب الشباب.

Acne, a multifactorial disease, is caused by sebaceous glands malfunctioning leading to sebum production, and follicular keratinization of the pilosebaceous ducts, with a high global incidence. The widespread occurrence of bacterial acne and their increased resistance to antibiotics treatment, also as a result of excessive antibiotics use has led to seek and develop newer antimicrobial agents suitable for various medical uses. The present study obtained one-hundred-sixty isolates from mild, moderate, and severe acne patients with age (15-30) years, from different private clinics and volunteers from different governorates in Iraq. The results of collected samples revealed that the frequency of females 93 (58%) more than males 67 (42%), and the age group of (20-25) years was more ages affected by acne at 50.2%. Ninety isolates of aerobic bacteria, included (37) Staphylococcus aureus, (22) Staphylococcus lentus, (19) Staphylococcus haemolyticus, and (12) Streptococcus thoraltensis, while 70 isolates for anaerobic bacteria which involved (24) Clostridium innocuum, (21) Lactobacillus plantarum, (13) Anaerococcus prevotii, and (12) Peptoniphilus asaccharolyticus. The isolates were identified based on morphological, microscopic examination, and then confirmed with the VITEK-2 system. Gold/alginate nanoparticles (GANPs) were synthesized via the chemical reduction of chloroauric acid (HAuCl4) by sodium alginate. The physiochemical characterization of prepared GANPs was done by color visualization, ultraviolet-visible (UV-Vis) spectrum, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), Energy dispersive spectroscopy (EDX) with Scanning electron microscopy (SEM), and X-ray diffraction (XRD). UV-Vis spectrum gave a maximum absorbance peak at 546 nm, which is associated with the localized surface plasmon resonance of gold nanoparticles (GNPs), while the absorption peak localized at 269 nm was associated with sodium alginate. FTIR analysis showed the interaction between HAuCl4 with sodium alginate functional groups such as hydroxyl and carboxyl groups that provided smaller GANPs and prevented their aggregation, while EDX spectroscopy and SEM images revealed elemental structures and particle sizes of 19.43 to 37.37 nm, that confirmed the GANPs had a spherical shape and nanosize. XRD analysis showed high crystallinity and small crystallite size of nanocomposite. The lattice size (D) of GANPs was also collected using Scherer’s equation which predicted the average size of ~37.53 nm. The antibacterial activity of GANPs was determined by agar well diffusion test against microbial isolates at concentrations (0.8, 1.6, 3.2, and 6.4 mg/ml). The results demonstrated that GANPs gave a significant inhibition against aerobic and anaerobic bacterial isolates at different concentrations. The Minimum Inhibitory Concentration (MIC) of GANPs was evaluated at different concentrations (12.5, 25, 50, 100, 200, 400, 800, 1600, 3200, 6400 μg/ml). The results exhibited that the MIC of GANPs was (100 μg/ml) for S.aureus, S.haemolyticus, S.thoraltensis, and S.lentus, (200 μg/ml) for P.asaccharolyticus and A.prevotii, (400 μg/ml) for C.innocuum and L.plantarum. The results demonstrated a high antibacterial efficacy in the MIC of GANPs for aerobic and anaerobic bacterial acne. The anti-biofilm activity of GANPs quantified utilizing micro-titer spectrophotometric assay at different concentrations (100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 500, 600, and 700 μg/ml) against aerobic and anaerobic bacterial isolates. The addition of GANPs exhibited statistically significant changes and inhibited the biofilm formation of most bacterial isolates, as indicated by a decrease in the optical density values with the increasing concentrations of the GANPs. A. prevotii showed activity at 100 μg/ml, which did not prevent biofilm formation. The anti-adhesion potential of GANPs quantified by micro-titer spectrophotometric assay at different concentrations (100, 200, 600, and 700 μg/ml) against aerobic and anaerobic bacterial isolates. GANPs showed a significant changes and inhibited the initial adherence of bacterial isolates to polystyrene microplate, as indicated by a decrease in the optical density values with the rising concentration of the GANPs, except for S.lentus, and S.thoraltensis that showed activity at 100 μg/ml, which did not prevent the bacterial adhesion. Finally, the in vitro efficacy of the GANPs on human blood and biochemical parameters was also assessed. The human blood and serum were treated with 1 mg/ml of GANPs. The quantitative analysis of the human blood components and biochemical parameters exhibited no statistically significant effects compared to the control. Furthermore, the hemolysis percentage of the red blood cells was 1.27% which was the acceptable level of less than 5% standard, under limited hemolysis. The results suggested potential antibacterial activity and stable toxicity of the GANPs, which promise as a successful agent for treatment of aerobic and anaerobic bacterial acne.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب