بررسي اثر جريان متناوب بر روي توانايي تشكيل بيوفيلم باكتري‌هاي پسودوموناس آيروژينوزا و استافيلوكوك اوريوس

Effect of Alternating Electrical Current on Pseudomonas Aeruginosa and Staphylococcus Aureus Biofilms Formation Potential

مقدمه: بيوفيلم‌هاي باكتريال يكي از مشكلات اصلي ضدعفوني كردن مراكز بهداشتي است. مطالعات نشان مي‌دهد كه اثر جريان مستقيم بر روي بيوفيلم باعث بهبود كارآيي عوامل ضد باكتريايي بر عليه بيوفيلم مي‌شود. اما مطالعات كمي در مورد آثار بيوالكتريك جريان متناوب بر روي رشد باكتري و احتمال تشكيل بيوفيلم انجام شده است. لذا در مطالعه حاضر اثر جريان‌هاي الكتريكي متناوب با فركانس‌ها و ولتاژهاي مختلف بر روي توانايي تشكيل بيوفيلم باكتري ارزيابي شد. مواد و روش‌ها: در اين مطالعه، اثر جريان متناوب با فركانس‌هاي مختلف (1، 5، 10 و 20 مگاهرتز) و ولتاژهاي 6 و 10 ولت بر روي تشكيل بيوفيلم بررسي شد. براي اين منظور از سويه استاندارد استافيلوكوك اوريوس (ATCC29213S. aureus) و پسودوموناس آيروژينوزا (P. aeruginosa PAO1) استفاده گرديد. ابتدا سوسپانسيون نيم مك فارلند تهيه و سپس توانايي توليد بيوفيلم نمونه‌هاي آزمون و شاهد با استفاده از روش ميكروتيترپليت، بررسي و نتايج آنها با هم مقايسه گرديد. نتايج: جريان متناوب با فركانس‌هاي بالا (20 مگاهرتز) و ولتاژهاي پايين (6 ولت) بر روي استافيلوكوك اوريوس، اثر بازدارندگيقوي تا متوسط و بر روي پسودوموناس آيروژينوزا، اثر بازدارندگي متوسط تا ضعيف داشت. نتيجه‌گيري: داده‌هاي اين مطالعه استفاده از آثار مثبت تحريك الكتريكي با جريان متناوب را در پيشگيري و رفع عفونت‌هاي باكتريايي پيشنهاد نموده، به‌نظر مي‌رسد كه با جستجوي الگوهاي تحريك الكتريكي متناوب جديد بتوان از اين خصوصيت به‌عنوان يك مكمل براي حذف بيوفيلم و افزايش كارآيي آنتي‌بيوتيك‌ها و مواد ضدعفوني در برابر بيوفيلم استفاده كرد.

Introduction: Bacterial biofilms is a major problem indisinfection of health care centers. Studies show that the current electric field greatly increases the efficacy of the antibacterial agentson biofilms. There are little researches on the effects of alternating current on the bacterial growth and biofilm formation.The aim of the study was to investigate in- vitro bioelectric effect of alternating current on biofilm formation potential. Methods: Electric field strengths of 6 and 10 V/cm2 at frequencies of 1, 5, 10 and 20 MHz were applied continuously during lag phase of Staphylococcus aureus ATCC29213 and Pseudomonas aeruginosa PAO1. First, McFarland suspension was prepared, then changes in bacterial biofilm formation were investigated by the microtiter plate method. Results: The alternating current at the low voltage and high frequency (10 V/cm2 at 20MHz) reduced the biofilm formation potential of S. aureus ATCC29213 (Strong to moderate) and P. aeruginosa PAO1 (moderate to weak) effectively. Conclusion: The study showed the efficacy of alternating current on bacterial infection prevention and removal, thus it is suggeted to investigate new alternating current patterns for increasing the efficacy of antibacterial and microbial agents against biofilms.