بررسي اثـر نانـوذرات نقـره بر بيـوفيلم‌هاي ناشي از استافيلوكوكوس اپيدرميديس

Study of the Effect of Silver Nanoparticles on Biofilms Formation by Staphylococcus epidermidis

زمينه و هدف: استافيلوكوكوس اپيدرميديس پلي‌ساكاريد خارج سلولي توليد مي‌كند كه به عنوان بيوفيلم شناخته مي‌شود. بيوفيلم در ايجاد عفونت‌هاي اين باكتري بسيار مؤثر است و مي‌تواند روي وسايل پزشكي كه در بدن به كار گرفته مي‌شوند، ايجاد شود. هدف از اجراي اين تحقيق بررسي اثر نانوذرات نقره كلوئيدي بر رشد باكتري استافيلوكوكوس اپيدرميديس و بيوفيلم ناشي از آن بود. مواد و روش‌ها: در اين مطالعه مقطعي تجربي، آزمايشات بر روي 13 ايزوله باليني و يك سويه استاندارد استافيلوكوكوس اپيدرميديس (ATCC 12228) انجام شد. حداقل غلظت ممانعت از رشد (MIC) و كشندگي (MBC) نانوذرات با روش رقت در آگار تعيين شد. آزمايشات ايجاد بيوفيلم با روش ميكروتيتر پليت و رنگ آميزي با سافرانين انجام شد. داده‌ها با استفاده از آناليز واريانس يكطرفه تجزيه تحليل شدند. يافته‌ها: ميانگين MIC و MBC نانوذرات براي ايزوله‌هاي بيمارستاني به ترتيب 19/61±350 و ppm64/05±‌707/69 بود و نانوذره در غلظت‌هاي پايين اثر باكتريواستاتيك داشت. نانوذره در غلظت ppm 0/5 اثر ضد بيوفيلمي داشت و با افزايش غلظت تا ppm 4 اثر ضد بيوفيلمي آن افزايش يافت. همچنين، نانوذره در غلظت‌هاي بالاتر از ppm 150 توانايي از بين بردن بيوفيلم تشكيل شده را داشت. نتيجه‌گيري: نتايج تحقيق نشان داد نانوذرات كلوئيدي نقره توانايي مهار تشكيل بيوفيلم استافيلوكوكوس اپيدرميديس را دارند و مي‌توان پيشنهاد داد كه از اين تركيبات در تهيه روكش‌هاي پروتزها و وسايل مصنوعي كه در بدن تعبيه مي‌شوند و يا پوشاندن سطوح مراكز درماني استفاده شود.

Background and Objective: Staphylococcus epidermidis produces extracellular polysaccharide which is known as a biofilm. Biofilm is highly effective in establishing of this bacterium infections and can be formed on medical devices that are used in the body. The purpose of this study was to evaluate the effects of silver colloidal nanoparticles on bacterial growth and biofilm formation of Staphylococcus epidermidis. Materials and Methods: In this empirical and cross-sectional study, experiments were performed on 13 clinical isolated specimens of Staphylococcus epidermidis and a reference strain (ATCC 12228). The minimum inhibitory concentration (MIC) and the minimum bactericidal concentration (MBC) of nanoparticles were determined by the agar dilution method. The experiments of biofilm formation were done by micro titer plate method and stained by Safranin. Data were analyzed using ANOVA. Results: The mean MIC and MBC of nanoparticles for clinical isolated specimens were 350 ± 19.61 ppm and 707.69 ± 64.05 ppm, respectively and nanoparticles had bacteriostatic effect at low concentrations . Nanoparticles showed the anti-biofilm activity at the concentration of 0.5 ppm and this effect enhanced with increasing concentration up to 4 ppm. Nanoparticles at higher concentrations of 150 ppm had the ability to eliminate the pre-formed biofilm. Conclusion: The results showed that colloidal silver nanoparticles have the ability to inhibit the S. epidermidis biofilm formation. It is offered to use these compounds to coat prosthetic devices which are placed in the body or to cover environmental surfaces in medical centers.