نوع مقاله : مقاله های پژوهشی
نویسندگان
1
عضو هیأت علمی، گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده‌ی بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی لرستان، خرم‌آباد، ایران
2
دانشیار، گروه مهندسی بهداشت محیط و عضو مرکز تحقیقات علوم بهداشتی، دانشکده‌ی بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی همدان، همدان، ایران
3
دانشیار، گروه میکروب‌شناسی پزشکی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی همدان، همدان، ایران
4
استادیار، گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده‌ی بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی لرستان، خرم‌آباد، ایران
5
دانشیار، گروه مهندسی بهداشت محیط، دانشکده‌ی بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی لرستان، خرم‌آباد، ایران
چکیده
مقدمه: افزایش مقاومت به عوامل ضد میکروبی معمول یکی از مشکلات عمده‌ی بخش مراقبت‌های بهداشتی می‌باشد. در این مطالعه فعالیت ضد میکروبی نانوذرات اکسید روی و اکسید مس علیه باکتری‌های اشرشیا کلی ATCC25922 و استافیلوکوکوس اورئوس ATCC25923 بررسی شد. روش‌ها: در این مطالعه خاصیت ضد میکروبی نانوذرات با استفاده از تکنیک‌های محاسبه‌ی ضریب حساسیت و کینتیک مرگ باکتری‌ها بررسی گردید. آزمایشات باکتریولوژیکی با استفاده از غلظت اولیه‌ی 108 واحد کلنی تشکیل شده در میلی‌لیتر (CFU/ml) هر یک از باکتری‌ها انجام شد. ابتدا حداقل غلظت ممانعت‌کننده‌ی رشد (Minimum inhibitory concentration یا MIC) تعیین گردید. برای بررسی کینتیک مرگ و محاسبه‌ی ضریب حساسیت از غلظت‌های یک و دو برابر MIC در زمان تماس صفر تا 360 دقیقه استفاده شد. یافته‌ها: در واکنش نانوذرات اکسید روی و مس با اندازه‌ی ذرات 20 و 60 نانومتر، بیشترین ضریب حساسیت برای استافیلوکوکوس اورئوس نسبت به نانوذره‌ی اکسید روی (ml/µg033/0=Z) و کمترین مقدار این پارامتر برای استافیلوکوکوس اورئوس در تماس با اکسید مس (ml/µg0032/0=Z) وجود داشت. فرآیند مرگ اشرشیا کلی و استافیلوکوکوس اورئوس در تماس با سوسپانسیون نانوذرات از واکنش کینتیک درجه‌ی یک پیروی کرد و نسبت بقای باکتری‌ها با افزایش زمان تماس، کاهش یافت. با افزایش غلظت نانوذرات، فعالیت باکتری‌کشی نانوذرات افزایش نشان داد. نتیجه‌گیری: بر اساس نتایج آزمایشات، ضریب حساسیت تعیین گردید و حساسیت استافیلوکوکوس اورئوس از اشرشیا کلی بیشتر بود. نتایج این مطالعه نشان داد که نانوذرات اکسید روی نسبت به اکسید مس از اثر ضد میکروبی قوی‌تری برخوردار است. واژگان کلیدی: حساسیت ضد میکروبی، کینتیک، اکسید روی، اکسید مس، نانوذرات، اشرشیا کلی، استافیلوکوکوس اورئوس
عنوان مقاله [English]
Sensitivity Coefficient and Death Kinetics of Escherichia Coli and Staphylococcus Aureus to Zinc Oxide and Copper Oxide Nanoparticles
نویسندگان [English]
-
Edris Hoseinzadeh
1
-
Mohammad Reza Samargandi
2
-
Mohammad Yosef Alikhani
3
-
Hatam Godini
4
-
Ghodratolla Shams Khorramabadi
5
1
Faculty Member, Department of Environmental Health Engineering, School of Health, Lorestan University of Medical Sciences, Khorramabad, Iran
2
Associate Professor, Department of Environmental Health Engineering AND Health Research Center, School of Health, Hamadan University of Medical Sciences, Hamadan, Iran
3
Associate Professor, Department of Microbiology, School of Medicine, Hamadan University of Medical Sciences, Hamadan, Iran
4
Assistant Professor, Department of Environmental Health Engineering, School of Health, Lorestan University of Medical Sciences, Khorramabad, Iran
5
Associate Professor, Department of Environmental Health Engineering, School of Health, Lorestan University of Medical Sciences, Khorramabad, Iran
چکیده [English]
Background: Increasing bacterial resistance to usual antibacterial agents is a major problem of health care systems. Controlling the spread of bacteria within a hospital is thus a constant challenge. In this study, we investigated antimicrobial activity of copper oxide (CuO) and zinc oxide (ZnO) nanoparticles against Escherichia coli ATCC 25922 and Staphylococcus aureus ATCC 25923 bacteria. Methods: In this study, sensitivity coefficients and death kinetics of nanoparticles were used to evaluate the antimicrobial characteristics of ZnO and CuO nanoparticles against Escherichia coli and Staphylococcus aureus. Antimicrobial tests were performed with 108 CFU/ml of each bacterium at baseline. At first, minimum inhibitory concentration (MIC) was determined. Then, nanoparticle suspension of one and two times of MIC was used to determine death kinetics and sensitivity coefficient at treatment time of 0 to 360 minutes. Findings: In reaction with Staphylococcus aureus, ZnO nanoparticles (size: 20 nm) had the highest susceptibility (Z = 0.033 ml/μg) while CuO nanoparticles (size: 60 nm) had the lowest susceptibility (Z = 0.0032 ml/μg). The process of Escherichia coli and Staphylococcus aureus death in CuO and ZnO suspension was assumed to follow first-order kinetic. The survival ratio of bacteria decreased with increasing treatment time. An increase in the concentration of nanoparticles enhanced bactericidal properties. Conclusion: The sensitivity of Staphylococcus aureus to ZnO and CuO nanoparticles was higher than Escherichia coli. The results of this study demonstrated that ZnO has a strong antimicrobial effect compared to CuO. Keywords: Susceptibility, Kinetic, Zinc oxide, Copper oxide, Nanoparticle, Escherichia coli, Staphylococcus aureus
)