اثر ضد باكتريايي نانوذرات سلنيوم و سلنيوم - آمپي سيلين بر جدايه هاي باليني استافيلوكوكوس اورئوس مقاوم به متيسيلين

Antibacterial Effect of Synthetized Selenium Nanoparticles and Ampicillin- Selenium Nanoparticles against Clinical Isolates of Methicillin Resistant Staphylococcus aureus

زمينه و هدف: مقاومت به درمان آنتي بيوتيكي به ويژه در سويه هاي استافيلوكوكوس اورئوس مقاوم به متي سيلين يكي از نگراني هاي عمده بهداشت عمومي در سراسر جهان است. مطالعه حاضر به سنتز نانوذرات سلنيوم، بررسي اثر ضد ميكروبي و امكان استفاده از آن به عنوان نانوحامل آمپي سيلين مي پردازد. مواد و روش كار: نانوذرات سلنيوم به روش احياي شيميايي سديم سلنيت به وسيله اسيدآمينه ال - سيستئين سنتز شد. بارگذاري اتصال آمپي سيلين در سطح نانوذرات سلنيوم با اضافه كردن تدريجي آنتي بيوتيك به محلول نانوذرات و هم زدن مداوم انجام شد. سپس اين اتصال با استفاده از طيف سنجي UV-Vis، پراش اشعه x و ميكروسكوپ الكتروني روبشي تحت بررسي قرار گرفت. اثر ضد باكتري نانوذره حاصل و نانوذره بارگذاري شده با آنتي بيوتيك در برابر سويه استاندارد استافيلوكوكوس اورئوس و 10 سويه باليني استافيلوكوكوس اورئوس مقاوم به متي سيلين به روش ديسك ديفيوژن و MIC به روش براث ماكرودايلوشن بررسي شد. يافته ها: اتصال آنتي بيوتيك در سطح نانوذرات سبب افزايش اثر ضد ميكروبي آن ها نسبت به حالت عادي شد. كمترين غلظت مهاركننده رشد سويه هاي باليني استافيلوكوكوس اورئوس در نانوذره سلنيوم بين 62/5-7/8، فرم آزاد آمپي سيلين 250-62/5 و آمپي سيلين متصل به نانوذرات 62/5-7/8 ميكروگرم بر ميلي ليتر بود. اين مقادير در مورد سويه استاندارد استافيلوكوكوس اورئوس به ترتيب 7/8، 31/2 و 3/9 ميكروگرم بر ميلي ليتر بود. اتصال آمپي سيلين در سطح نانوذرات سلنيوم سبب بهبود كمترين غلظت مهاركننده رشد استافيلوكوكوس اورئوس هاي مقاوم به متي سيلين شد. نتيجه گيري: نتايج به دست آمده، تاييدكننده فعاليت ضد ميكروبي نانوذرات سلنيوم است. افزايش فعاليت ضد ميكروبي آنتي بيوتيك بارگذاري شده در سطح اين ذرات، امكان استفاده از اين آنتي بيوتيك ها را در درمان عفونت ه اي سخت درمان افزايش مي دهد.

Background and Aims: Drug resistance, particularly methicillin resistant in Staphylococcus aureus strain is a major worldwide public health concern. The present study aimed to synthetize selenium nanoparticles, investigate its antibacterial effect and its ability to be used as ampicillin nanocarrier. Materials and Methods: Selenium nanoparticles were synthetized via chemical regeneration of sodium selenite by L-systein amino acid. Loading of ampicillin on the surface of selenium nanoparticles was done by gradual addition of antibiotic to nanoparticle solution and continuous shaking. Then this attachment was investigated by using UV-Vis spectroscopy, XRD and scanning electron microscope. Antibacterial properties of produced selenium nanoparticles and antibiotic loaded selenium nanoparticles against standard strain of S. aureus and 10 methicillin resistant S. aureus strains were tested by disc diffusion method. Minimum inhibitory concentration (MIC) of bacterial growth was determined by broth macrodilution method. Results: The produced selenium nanoparticles showed antibacterial effect against all strains of S. aureus. Loading of ampicillin on the surface of selenium nanoparticles enhanced the antimicrobial activity of this drug. The mean MIC of selenium nanoparticles against S. aureus strains ranged between 7.8-62.5 μg/mL free form of ampicillin between 62.5- 250 and ampicillin bound to nanoparticles was 7.8-7.8 μg / mL. These values for standard strain of Staphylococcus aureus strains were 7.8, 31.2 and 3.9 μg / mL, respectively. Loading of ampicillin on the surface of selenium nanoparticles enhanced the MIC against methicillin resistant S. aureus. Conclusions: The obtained results confirmed antibacterial activity of selenium nanoparticles. Enhancing the antibacterial activity of antibiotics loaded on the surface of nanoparticles, increases the possibility of application of these drugs especially for the elimination of hard-to-heal infective diseases.