Journal of Rafsanjan University of Medical Sciences
مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان
JRUMS
Medical Sciences
http://journal.rums.ac.ir
69
journal69
1735-3165
2008-7268
10.61186/jrums
fa
jalali
1400
1
1
gregorian
2021
4
1
20
1
online
1
fulltext
fa
اثرات ضدبیوفیلمینانوذرات اکسید روی سنتز شده توسط عصاره برگ گیاه لویی
(Typha latifolia) بر بیان ژن بیوفیلم در سویههای کلبسیلا پنومونیه مقاوم به دارو:
یک مطالعه آزمایشگاهی
Anti-biofilm Effects of Zinc Oxide Nanoparticles Synthesized by Leaf Extract of Typha Latifolia on Biofilm Gene Expression in Multidrug-Resistant Klebsiella Pneumoniae Strains: A Laboratory Study
ميكروبيولوژي
Microbiology
پژوهشي
Research
<strong><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">زمینه و هدف: </span></span></strong><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">بیوفیلم­ها اجتماعی از باکتری­ها بر روی سطوح هستند که توسط مواد پلیمری خارج سلولی پوشیده شدهاند و یکی از راهکارهای از بین بردن بیوفیلم­ها، استفاده از نانوذرات میباشد. هدف از این مطالعه سنتز سبز نانوذرات اکسید روی و تعیین اثرات ضدبیوفیلمیآن بر روی بیان ژن بیوفلیم در سویه­های کلبسیلا پنومونیه مقاوم به دارو بود. </span></span><br>
<strong><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">مواد و روش ­ها:</span></span></strong><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> در این مطالعه آزمایشگاهی، نانوذرات اکسید روی (</span></span><span dir="LTR">ZnO</span><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">) به روش سبز با استفاده از محلول نیترات روی و عصاره گیاه لوئی (</span></span><em><span dir="LTR">Typha latifolia</span></em><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">) سنتز گردید. خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آن توسط روش­های میکروسکوپ الکترونی نگاره (</span></span><span dir="LTR">Scanning electron microscopy</span><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">)، میکروسکوپ­الکترونی­گذاره (</span></span><span dir="LTR">Transmission electron microscopy</span><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">) و </span></span><span dir="LTR">FTIR</span> <span dir="LTR">(Fourier-transform infrared spectroscopy) </span><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> تأیید گردید. به دنبال اثرات ضدمیکروبی و ضدبیوفیلمیآن بر روی ایزوله­های کلبسیلا پنومونیه مقاوم به دارو به ترتیب با استفاده از روش­های حداقل غلظت مهارکنندگی و میکروتیتر پلیت بررسی شد. در انتها، اثرات نانوذرات اکسید روی بر بیان ژن بیوفیلم </span></span><em><span dir="LTR">wzm</span></em> <span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">با روش </span></span><span dir="LTR">Real Time PCR</span><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> بررسی شد.</span></span><br>
<strong><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">یافته­ ها:</span></span></strong><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> نانوذرات اکسید روی سنتز شده دارای مورفولوژی کروی بوده و دارای اندازه زیر 100 نانومتر بود. نتایج نشان داد که نانوذرات اکسید روی سنتز شده دارای اثرات معنادار ضدمیکروبی و ضدبیوفیلمیعلیه سویه­های کلبسیلا پنومونیه مقاوم به دارو بودند و این نانوذرات بیان ژن بیوفیلم </span></span><em><span dir="LTR">wzm</span></em> <span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">را به طور معناداری کاهش دادند (</span></span><span dir="LTR">P<0.05</span><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">). </span></span><br>
<strong><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">نتیجه­ گیری:</span></span></strong><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> یافته­های این مطالعه نشان داد که نانوذرات اکسید روی سنتز شده دارای اثرات ضدمیکروبی و ضدبیوفیلمیچشم</span></span><span dir="LTR"></span><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">گیری بوده و در آینده می­توان با مطالعات بیش</span></span><span dir="LTR"></span><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">تر از این نانوذره به عنوان ترکیب ضدبیوفیلم استفاده نمود. </span></span><br>
<strong><span dir="RTL"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;">واژه­ های کلیدی:</span></span></span></strong><span dir="RTL"><span style="font-family:B Nazanin;"><span style="font-size:12.0pt;"> نانوذرات اکسید روی، کلبسیلا پنومونیه، ضدمیکروبی، ضدبیوفیلمی، بیان ژن بیوفیلم</span></span></span>
<strong>Background and Objectives:</strong> Biofilms are a community of bacteria on surfaces coated with extracellular polymeric materials, and one strategy to remove biofilms is to use nanoparticles. The aim of this study was to synthesize green zinc oxide (ZnO) nanoparticles and determine its anti-biofilm effects on biofilm gene expression in multidrug-resistant <em>Klebsiella pneumoniae</em> strains.<br>
<strong>Materials and Methods</strong><strong>:</strong> In this in vitro study, ZnO nanoparticles were synthesized by green method using zinc nitrate solution and <em>Typha latifolia</em> extract. Its physical and chemical properties were confirmed by scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM) and FTIR (Fourier-transform infrared spectroscopy) methods. Its antimicrobial and anti-biofilm effects against multidrug-resistant <em>Klebsiella pneumoniae</em> isolates were investigated using minimum inhibitory concentration and plate microtiter methods, respectively. Finally, the effects of ZnO nanoparticles on the expression of <em>wzm</em> biofilm gene were investigated using Real Time PCR.<br>
<strong>Results</strong><strong>:</strong> The synthesized ZnO nanoparticles had a spherical morphology and had a size of less than 100 nm. The results also showed that the synthesized ZnO nanoparticles had significant antimicrobial and anti-biofilm effects against multidrug-resistant <em>K. pneumoniae</em> strains and these nanoparticles significantly reduced the expression of <em>wzm</em> biofilm gene (p<0.05).<br>
<strong>Conclusion: </strong>The findings of this study showed that the synthesized ZnO nanoparticles have significant antimicrobial and anti-biofilm effects and in the future, with further studies, these nanoparticles can be used as an anti-biofilm candidate.<br>
<strong>Key words: </strong>Zinc oxide nanoparticles, <em>Klebsiella pneumoniae</em>, Antimicrobial, Anti-biofilm, Biofilm gene expression<br>
<br>
<strong>Funding:</strong> This study was funded by Islamic Azad University, Central Tehran Branch as a research project.<br>
<strong>Conflict of interest</strong><strong>:</strong> None declared<br>
<strong>Ethical approval:</strong> The Ethics Committee of the Islamic Azad University, Central Tehran Branch has approved the study design (IAU.AC.IR 22310).<br>
<br>
<strong>How to cite this article:</strong> Kalhor N, Mirzaie A, Hamdi S M M. Anti-biofilm Effects of Zinc Oxide Nanoparticles Synthesized by Leaf Extract of Typha Latifolia on Biofilm Gene Expression in Multidrug-Resistant Klebsiella Pneumoniae Strains: A Laboratory Study. <em>J Rafsanjan</em> <em>Univ Med Sci</em> 2021; 20 (1): 3-22. [Farsi]
نانوذرات اکسید روی, کلبسیلا پنومونیه, ضدمیکروبی, ضدبیوفیلمی, بیان ژن بیوفیلم
Zinc oxide nanoparticles, Klebsiella pneumoniae, Antimicrobial, Anti-biofilm, Biofilm gene expression
3
22
http://journal.rums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-4306-2&slc_lang=fa&sid=1
N.
Kalhor
نوید
کلهر
N.kalhor@gmail.com
6900319475328460043658
6900319475328460043658
No
ISlamic Azad University
دانشگاه آزاد اسلامی
A.
Mirzaie
امیر
میرزایی
Amir_mirzaie92@yahoo.com
6900319475328460043659
6900319475328460043659
Yes
ISlamic Azad University
دانشگاه آزاد اسلامی
S. M. M.
Hamdi
محمد مهدی
حمدی
MM.hamdi@gmail.com
6900319475328460043660
6900319475328460043660
No
ISlamic Azad University
دانشگاه آزاد اسلامی