Tác dụng kháng biofilm của hạt nano polymer bọc α-mangostin lên vi khuẩn gây bệnh

Từ năm 2017 đến năm 2020, PGS. TS. Nguyễn Thị Mai Phương đã phối hợp với các cộng sự tại Viện Công nghệ Sinh học thực hiện đề tài: “Nghiên cứu tác dụng kháng biofilm của hạt nano polymer bọc α-mangostin lên vi khuẩn gây bệnh sinh biofilm Streptococcus mutans và Staphylococcus aureus”.

Đề tài nhằm thực hiện các mục tiêu

• Chế tạo đuợc hạt nanopolymer bọc α-mangostin (AMG) với chất mang phù hợp, đơn giản có khả năng tan tốt trong nước.

• Cung cấp được những dẫn liệu khoa học mới về cơ chế tác dụng kháng biofilm của hạt hạt nanopolymer bọc AMG lên các vi khuẩn S. mutans và S. aureus bao gồm cả các chủng MRSA. Các kết quả thu được sẽ là cơ sở quan trọng để khẳng định.

Sau ba năm nghiên cứu, đề tài đã thu được các kết quả

- Tạo hạt nano polyme micelle bọc AMG (nanomangostin) và đánh giá các đặc trưng của hạt Đề tài đã hoàn thành các công việc đã đăng ký cho nội dung này và đã tạo được hạt nanomangostin theo công thức mới. Cụ thể là: đề tài đã tạo được hạt nano bọc alphamangostin (AMG và nanomangostin) với chất mang ß-cyclodextrin cũng như với các chất mang khác là PEG 400 và TWEEN 20. Hạt nanomangostin tạo được có kích thước < 50 nm (xác định bằng cách đo dưới kinh hiển vi FE-SEM, đo điện tích bề mặt và đo độ phân bố hạt sử dụng máy Dynamic Light Scattering), có thế zeta -35.2 mV (đo bằng máy Dynamic Light Scattering) và có khả năng phân tán tốt trong nước (PI <0,3). Các hạt nanomangostin tạo được có hiệu quả bao gói đạt 84.5%, tương tác tốt với chất mang thể hiện qua phân tích FTIR và có khả năng nhả chất tới 70% trong thời gian 3-9 giờ đầu tiên tại pH 7.0.

- Đánh giá độc tính in-vitro và in vivo của hạt nanomangostin Đề tài đã hoàn thành các công việc đã đăng ký cho nội dung này. Kết quả thu được cho thấy hạt nanomangostin có độc tính cao hơn so với dạng chưa nano hóa, thể hiện hiệu quả tác dụng tốt hơn. Cụ thể là: đề tài đã đánh giá độc tính in vitro của hạt nanomangostin trên dòng tế bào fibroblast NIH/3T3 và cho thấy hoạt tính gây độc của hạt nanomanostin là cao hơn so với dạng AMG không được nano hóa. Giá trị IC50 lần lượt là 9.80 ± 0.63 µg/mL cho AMG và 8.70 ± 0.81 µg/ mL cho nanoAMG (nanomangostin), trong khí đó chất mang hạt không gây ra độc tính cho dòng tế bào này. Các thử nghiệm độc tính với tế bào ung thư cũng cho kết quả tương tự. Kết quả đánh giá độc tính in vivo trên mô hình ấu trùng động vật không xương sống Galleria mellonella có sai số lớn nên không đưa vào các công bố.

- Đánh giá ảnh hưởng của hạt nanomangostin so sánh với AMG lên tế bào S. mutans trên biofilm Đề tài đã hoàn thành các công việc đã đăng ký cho nội dung này. Các số liệu thu được là mới mẻ, chứng minh tác dụng kháng biofilm của vi khuẩn đường miệng S. mutans của hạt nanomangostin hiệu quả hơn so với AMG dạng chưa nano hóa. Kết quả thu được từ các nghiên cứu này đã chỉ ra rằng trong giai đoạn đầu của quá trình hình thành màng biofilm, hạt nanomangostin ở nồng độ 6,25 µmol/L làm giảm sinh khối bioffilm lên đến 49,1%, so với 33,4% đối với AMG. Ngược lại, ở giai đoạn muộn, biofilm có tính kháng chất kháng khuẩn cao hơn. Ở nồng độ 96 µmol/L (10 x MIC), nanomangostin chỉ giảm 20,7% sinh khối biofilm trong khi AMG không có ảnh hưởng này. Sự biểu hiện của các gen gtfB và gtfC liên quan đến sự hình thành màng sinh học khi xử lý với hạt nanomangostin đã giảm lần lượt 3,3 và 12,5 lần so với AMG là 2,4 và 7,6 lần khi xử lý các tế bào S. mutans trên biofilm. Phương pháp nhuộm huỳnh quang LIVE/DEAD BacLight và quan sát bằng kính hiển vi chỉ ra rằng các tế bào biofilm đã bị chết bởi cả hạt nanomangostin và AMG ở nồng độ 48 µmol/L (5 x MIC). Ngoài ra, tính thẩm thấu của màng được tăng lên theo cách phụ thuộc vào thời gian và cao hơn ở các tế bào được xử lý hạt nanomangostin so với AMG.

- Đánh giá ảnh hưởng của hạt nanomangostin so sánh với AMG lên tế bào S. aureus (SA) và MRSA trên biofilm Đề tài đã hoàn thành các công việc đã đăng ký cho nội dung này. Các số liệu thu được là mới mẻ, chứng minh tác dụng kháng biofilm của hạt nanomangostin lên vi khuẩn S. aureus bao gồm cả các chủng kháng kháng sinh MRSA hiệu quả hơn so với AMG dạng chưa nano hóa. Điều thú vị là các kết quả thu được phần nào giải thích được sự khác nhau trong cấu trúc biofilm (có bản chất protein và bản chất polysaccharide) ảnh hưởng đến tính kháng thuốc của các chủng vi khuẩn

Có thể tìm đọc báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 18705/2020) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

Nguồn Vista. 

Tin bài khác

Tryptophan trong chế độ ăn và vi khuẩn đường ruột chống nhiễm trùng E. coli

08/04/2024

Pin không chứa coban cung cấp năng lượng cho ô tô trong tương lai

19/02/2024

Bóng bán dẫn mới làm từ phốt pho đen đơn lớp và arsenide gecmani

21/01/2024

Kem “siêu melanin” bảo vệ da khỏi tác hại của ánh nắng mặt trời và chữa lành vết thương

04/12/2023

Cao su kỹ thuật chống rung, chịu nén dùng trong đầu máy - toa xe và túi nâng trục vớt, cứu hộ đường thủy

12/11/2023

Chế tạo vật liệu hydrogel từ gelatin/carboxymetyl-chitin và gelatin/carboxymetyl-chitosan

29/10/2023

Nghiên cứu Nano Selen làm thành phần bổ sung trong thức ăn nuôi tôm thẻ

22/10/2023

Nghiên cứu chất xúc tác quang cho phản ứng tạo nhiên liệu tái tạo

08/10/2023

Bảo tồn, lưu giữ các vi sinh vật bảo vệ thực vật

07/09/2023

Nghiên cứu lâm sàng, cận lâm sàng ký sinh trùng hiếm gặp trên người

20/08/2023

Nghiên cứu công nghệ tạo chế phẩm enzyme trợ nghiền từ vi khuẩn - xạ khuẩn chịu nhiệt

13/08/2023

Nghiên cứu xây dựng các yêu cầu kỹ thuật về phun phủ nhiệt

26/07/2023