Caracterização e estudo de efeitos antimicrobianos de nanopartículas de magnetita (Fe3O4)

The use of magnetic nanoparticles has emerged as a new alternative to combat antibiotic-resistant bacteria. Its main mechanism of action is to increase the oxidative stress in bacterial cells through the generation of reactive oxygen species and physical damage to the cell surface. In this perspecti...

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Autor principal: Medeiros, Rayra Oliveira de
Outros Autores: Carriço, Artur da Silva
Formato: bachelorThesis
Idioma:pt_BR
Publicado em: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Assuntos:
Nanopartícula magnética
Magnetita
Terapia antimicrobiana
Biofilme
Nanoparticles
Magnetite
Antimicrobial therapy
Biofilm
CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::MICROBIOLOGIA::MICROBIOLOGIA APLICADA
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA::MATERIAIS MAGNETICOS E PROPRIEDADES MAGNETICAS
Endereço do item:https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/49340
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Medeiros, Rayra Oliveira de
Caracterização e estudo de efeitos antimicrobianos de nanopartículas de magnetita (Fe3O4)
description The use of magnetic nanoparticles has emerged as a new alternative to combat antibiotic-resistant bacteria. Its main mechanism of action is to increase the oxidative stress in bacterial cells through the generation of reactive oxygen species and physical damage to the cell surface. In this perspective, we synthesized magnetite nanoparticles (IONP's) and demonstrated in vitro their influence on the growth of Staphylococcus aureus BMB9393 (MRSA) and Pseudomonas aeruginosa (multi-resistant), at a concentration of 12 mg/ml and at different exposure times, as also its action in the formation and in the formed biofilms. The IONP's were produced by the polyol method and characterized by XRD, VSM, FT-IR and zeta potential. Then, diluted bacterial suspensions were distributed in conical tubes: one group was subjected to contact with the nanoparticles and the other was exposed to only the culture medium (positive control), both left in an oven at 37°C. After 2, 6 and 8 hours, an aliquot of each was taken and pipetted into a 96-well plate for optical density (OD) reading. From the best exposure time, we performed the cell viability test using 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-Diphenyltetrazolium Bromide (MTT). The antibiofilm assay was performed using crystal violet and the results obtained from the measurement of OD. The data were plotted in an Excel spreadsheet to perform the calculations and build the graphs. After 6h of exposure, the nanoparticle was able to inhibit 69% in S. aureus, but compared to the 2h exposure (79%), there was a 10% difference in growth inhibition, meaning a better result in this bacteria, since the difference in P. aeruginosa between 2h (78%) and 6h (80%) was only 2%. Both bacteria were poor biofilm producers, but the nanoparticles was able to inhibit formation by 19% in S. aureus and 14% in P. aeruginosa. While in the mature biofilm, the IONP's managed to decrease the biomass in 12% of S. aureus and in only 6% of P. aeruginosa. The data showed that the nanoparticles synthesized by the polyol method inhibited the growth of resistant bacteria, as well as demonstrated antibiofilm activity, placing them as a possible antimicrobial therapy.
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Its main mechanism of action is to increase the oxidative stress in bacterial cells through the generation of reactive oxygen species and physical damage to the cell surface. In this perspective, we synthesized magnetite nanoparticles (IONP's) and demonstrated in vitro their influence on the growth of Staphylococcus aureus BMB9393 (MRSA) and Pseudomonas aeruginosa (multi-resistant), at a concentration of 12 mg/ml and at different exposure times, as also its action in the formation and in the formed biofilms. The IONP's were produced by the polyol method and characterized by XRD, VSM, FT-IR and zeta potential. Then, diluted bacterial suspensions were distributed in conical tubes: one group was subjected to contact with the nanoparticles and the other was exposed to only the culture medium (positive control), both left in an oven at 37°C. After 2, 6 and 8 hours, an aliquot of each was taken and pipetted into a 96-well plate for optical density (OD) reading. From the best exposure time, we performed the cell viability test using 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-Diphenyltetrazolium Bromide (MTT). The antibiofilm assay was performed using crystal violet and the results obtained from the measurement of OD. The data were plotted in an Excel spreadsheet to perform the calculations and build the graphs. After 6h of exposure, the nanoparticle was able to inhibit 69% in S. aureus, but compared to the 2h exposure (79%), there was a 10% difference in growth inhibition, meaning a better result in this bacteria, since the difference in P. aeruginosa between 2h (78%) and 6h (80%) was only 2%. Both bacteria were poor biofilm producers, but the nanoparticles was able to inhibit formation by 19% in S. aureus and 14% in P. aeruginosa. While in the mature biofilm, the IONP's managed to decrease the biomass in 12% of S. aureus and in only 6% of P. aeruginosa. The data showed that the nanoparticles synthesized by the polyol method inhibited the growth of resistant bacteria, as well as demonstrated antibiofilm activity, placing them as a possible antimicrobial therapy. O uso de nanopartículas magnéticas tem surgido como uma nova alternativa no combate as bactérias resistentes aos antibióticos. O seu principal mecanismo de ação é o aumento do estresse oxidativo nas células bacterianas através da geração de espécies reativas de oxigênio e danos físicos na superfície celular. Nessa perspectiva, sintetizamos nanopartículas de magnetita (IONP’s) e demonstramos in vitro a sua influência no crescimento de Staphylococcus aureus BMB9393 (MRSA) e Pseudomonas aeruginosa (multirresistente), na concentração de 12 mg/ml em diferentes tempos de exposição, como também, a sua ação na formação e no biofilme formado pelas bactérias. As IONP’s foram produzidas pelo método poliol e caracterizadas por DRX, VSM, FT-IR e potencial zeta. Em seguida, suspensões bacterianas diluídas foram distribuídas em tubos cônicos: um grupo submetido ao contato com as nanopartículas e outro apenas com meio de cultura (controle positivo), ambos deixados em estufa à temperatura de 37°C. Após 2, 6 e 8 horas, foi retirada uma alíquota de cada e pipetada em uma placa de 96 poços para leitura da densidade óptica (DO). A partir do melhor tempo de exposição, realizamos o teste de viabilidade celular com uso de 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-Diphenyltetrazolium Bromide (MTT). O ensaio antibiofilme foi realizado utilizando cristal violeta e os resultados obtidos a partir da mensuração da DO. Os dados foram plotados em uma planilha de excell para realização dos cálculos e construção dos gráficos. Após 6h de exposição, a nanopartícula conseguiu inibir 69% em S. aureus, porém comparada à exposição de 2h (79%), houve uma diferença de 10% de inibição no crescimento, significando um melhor resultado nessa bactéria, já que a diferença na P. aeruginosa entre 2h (78%) e 6h (80%) foi apenas de 2%. Ambas bactérias foram fracas produtoras de biofilme, porém a nanopartícula conseguiu inibir a formação em 19% em S. aureus e 14% na P. aeruginosa. Enquanto que no biofilme maduro, as IONP’s conseguiram diminuir a biomassa em 12% de S. aureus e em apenas 6% de P. aeruginosa. Os dados demonstraram que as nanopartículas sintetizadas pelo método poliol inibiram o crescimento das bactérias resistentes, como também, demonstraram atividade antibiofilme, colocando-as como uma possível terapia antimicrobiana. 2022-09-12T18:16:37Z 2022-09-12T18:16:37Z 2022-07-27 bachelorThesis MEDEIROS, Rayra Oliveira de. Caracterização e estudo de efeitos antimicrobianos de nanopartículas de magnetita (Fe3O4). 2022. 49 f. Monografia (Graduação em Biomedicina) – Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022. https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/49340 pt_BR Attribution 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/ application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN Biomedicina Centro de Biociências

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