ارزیابی تأثیر ضدباکتریایی نانو دندریمر پلی‌آمیدوآمین–G5 بر روی باکتری‌های اشرشیاکلی، پروتئوس میرابیلیس، سالمونلا تیفی، باسیلوس سوبتیلیس و استافیلوکوکوس اورئوس جدا شده از محیط بیمارستانی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس‌ ارشد مهندسی بهداشت محیط، دانشکده دانشکدة بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی قم، قم، ایران.

2 کارشناس بهداشت محیط، دانشکدة علوم پزشکی خلخال، عضو کمیتة تحقیقات دانشجویی، دانشگاه علوم پزشکی اردبیل، اردبیل، ایران.

3 کارشناس‌ ارشد مهندسی بهداشت محیط، دانشکده دانشکدة بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی قم، قم، ایران

4 کارشناس ارشد باکتری‌شناسی، دانشکدة پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اردبیل، اردبیل، ایران

5 کارشناس پرستاری، وزارت بهداشت، درمان و آموزش پزشکی، تهران، ایران

6 کارشناس پرستاری، دانشگاه آزاد اسلامی، دانشگاه علوم پزشکی اردبیل، اردبیل، ایران

7 کارشناس بهداشت‌محیط، دانشکدة بهداشت، عضو کمیتة تحقیقات دانشجویی، دانشگاه علوم پزشکی اردبیل، اردبیل، ایران

چکیده

زمینه و هدف:هدف از این مطالعه بررسی آثار ضدباکتریایی نانو دندریمر پلی‌آمیدوآمین–G5 بر روی باکتری‌های اشرشیا کلی، پروتئوس میرابیلیس، سالمونلا تیفی، باسیلوس سوبتیلیس و استافیلوکوکوس اورئوس جداشده از محیط بیمارستانی بود.
مواد و روش‌‌ها: در این مطالعة آزمایشگاهی اثر ضدباکتریایی نانو دندریمر پلی آمید و آمین-G5 به روش انتشار دیسک و رقت لوله‌ای بررسی شد. غلظت‌های مختلفی از نانو دندریمر پلی آمید و آمین-G5 بر روی دیسک‌های بلانک تلقیح شد و در داخل محیط کشت مولر هینتون آگار که در آن تلقیح باکتری‌ها مطابق با غلظت استاندارد 5/0 مک فارلند صورت گرفته بود، قرار داده شد، سپس هاله‌های عدم رشد بررسی شد. حداقل غلظت بازدارندگی و کشندگی نانو دندریمر پلی‌‌آمید و آمین-G5 ، به روش رقت لوله‌ای در محیط کشت نوترینت براث تعیین شود.
یافته‌ها: قطر هاله عدم رشد در غلظت25 میکروگرم بر میلی‌لیتر از نانو دندریمر پلی‌آمید و آمین-G5 برای اشرشیاکلی، پروتئوس میرابیلیس، سالمونلا تیفی، باسیلوس سوبتیلیس و استافیلوکوکوس اورئوس به‌‌ترتیب برابر 22، 28، 21، 16 و 20 میلی‌متر بود. در مورد  قطر هاله عدم رشد در باکتری‌های گرم منفی با باکتری‌های گرم مثبت اختلاف معناداری مشاهده نشد (2/0p=). حداقل غلظت بازدارندگی برای پروتئوس میرابیلیس و سالمونلا تیفی برابر 5/2 میکروگرم بر میلی‌لیتر و برای اشرشیاکلی، باسیلوس سوبتیلیس و استافیلوکوکوس اورئوس برابر 25 میکروگرم بر میلی‌لیتر بود. حداقل غلظت کشندگی برای سالمونلا تیفی برابر 50 میکروگرم بر میلی‌لیتر و برای پروتئوس میرابیلیس، اشرشیا کلی، باسیلوس سوبتیلیس و استافیلوکوکوس اورئوس برابر 100 میکروگرم بر میلی‌لیتر بود.
نتیجه­گیری: بر اساس نتایج این مطالعه، نانو دندریمر پلی آمید و آمین-G5 برای حذف اشرشیا کلی، پروتئوس میرابیلیس، سالمونلا تیفی، باسیلوس سوبتیلیس و استافیلوکوکوس اورئوس بسیار موثر است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Assessment of antibacterial effect of nano polyamidoamine-G5 (NPAMAM-G5) dendrimer on escherichia coli, proteus mirabilis, salmonella typhi, bacillus subtilis and staphylococcus aureus isolated from the hospital environment

نویسندگان [English]

  • Shahram Nazari 1
  • Sosan Bagheri 2
  • Lila Mohammadi 2
  • Gharib Majidi 3
  • Payman Azghani 4
  • Zohreh Darkhosh 5
  • Zohreh Nazari 6
  • Soudabeh Alizadeh Matboo 7
1 M.Sc., School of Public Health, Qom University of Medical Sciences, Qom, Iran
2 Expertis, Khalkhal Faculty of Medical Sciences; Member of Student Research Committee, Ardabil University of Medical Sciences, Ardabil, Iran
3 M.Sc., School of Public Health, Qom University of Medical Sciences, Qom, Iran
4 M.Sc in Bacteriology, School of Medical, Ardabil University of Medical Sciences, Ardabil, Iran
5 B.Sc. in Nursing, Ministry of Health and Medical Education, Tehran, Iran
6 B.Sc. in Nursing, Islamic Azad University, Ardabil University of Medical Sciences, Ardebil, Iran
7 B.Sc. in Environmental Health Engineering, School of Public Health and Student Research Committee, Ardabil University of Medical Sciences, Ardabil, Iran
چکیده [English]

Background & Objectives: This study aimed to examine the antibacterial effect of Nano Polyamidoamine-G5 (NPAMAM-G5) dendrimer on Escherichia Coli, Proteus Mirabilis, Salmonella Typhi, Bacillus Subtilis and Staphylococcus Aureus isolated from the hospital environment.
Materials & Methods:In this study, the antibacterial effects of NPAMAM-G5 dendrimer were studied by disc diffusion and micro-dilution method. Different concentrations of Polyamidoamine-G5 inoculated onto blank disks and were placed in Mueller-Hinton agar media. Zone of inhibition was investigated by bacterial inoculation according to the McFarland standard 0.5. Minimum Inhibitory Concentration (MIC) and Minimum Bactericidal Concentration (MBC) of NPAMAM-G5 dendrimer were determined by micro-dilution method.
Results: Zone of inhibition in Polyamidoamine-G5 dendrimers concentration of 25 μg/mL for Escherichia Coli, Proteus Mirabilis, Salmonella Typhi, Bacillus Subtilis and Staphylococcus Aureus were 22, 28, 21, 16 and 20 mm, respectively. Regarding the zone of inhibition in gram negative bacteria with gram positive ones was p=0.16 and was not significant different. The minimum inhibitory concentration for both Proteus Mirabilis and Salmonella Typhi was 2.5 μg/mL and for Escherichia Coli, Bacillus Subtilis and Staphylococcus Aureus was 25 μg/mL. The Minimum Bactericidal Concentration (MBC) for Salmonella Typhi was 50 μg/mL and for all Proteus Mirabilis, Escherichia Coli, Bacillus Subtilis and Staphylococcus Aureus was 100 μg/mL.     
 Conclusion: According to the results, NPAMAM-G5 dendrimer can effectively eliminate Escherichia Coli, Proteus Mirabilis, Salmonella Typhi, Bacillus Subtilis and Staphylococcus Aureus.

کلیدواژه‌ها [English]

  • antibacterial effect
  • gram negative and gram positive bacteria
  • hospital environment
  • nano polyamidoamine-G5
1. Toulabi T, Janani F, Qurbanmohammadi E. The Appropriateness of Educational Programs' Objectives for Professional Needs: The Viewpoints of Khorramabad School of Nursing and Midwifery Graduates. Iran J Med Educ. 2009; 8(2): 263-73. [in Persian]
2. Jain A, Singh K. Recent advances in the management of nosocomial infections. JK Science. 2007; 9(1): 3-8.
3. Burke JP. Infection control-a problem for patient safety. New Engl J Med. 2003; 348(7):651-6.
4. Zaman zad B, kherad var D. The sensitivity pattern of bacteria extracted from medical instruments of different wards of Kashani hospital to routine antibacterial agents, Shahrekord, 1996 . J Shahrekord Univ Med Sci. 2002; 3 (4) :25-30. [in Persian]
5. Zobeiri M, Karami Matin B. Determining of Microbial Contamination and its Related Factors in Hands of ICU Staff in the Hospitals of Kermanshah (2002). J Kermanshah Univ Med Sci. 2005; 9(2): 52-7. [in Persian]
6.Hoseinzadeh E, Samarghandi MR, Alikhani MY, Asgari Gh, Roshanaei Gh. Effect of Zink Oxide (ZnO) nanopartiecles on death kinetic of gram-negative and positive bacterium. J Babol Univ Med Sci. 2012; 14(5): 13-9. [in Persian]
7. Madani SH, Khazaee S, Kanani M, Shahi M. Antibiotic resistance pattern of E. coli isolated from urine culture in Imam Reza Hospital Kermanshah-2006. J Kermanshah Univ Med Sci. 2008; 12(3(: 287- 95. [in Persian]
8. Eskandarlou a, Yousefi MR. The Evaluation of Bacterial Contamination of Active Radiography Apparatus in Dental Centers of Hamadan City. J Hamadan Univ Med Sci. 2006; 12(4): 55-9. [in Persian]
9. Roshaliza H, Liu C, Joanna O. Can the use of 70% isopropyl alcohol swab or aspiration using 5 microm Filter Straw reduce bacterial contamination of fentanyl solution used for regional anaesthesia? The Medical journal of Malaysia. 2011; 66(2): 92-4.
10. Jokar A, Mohebi Z, Garmaznejad S, Sharifi M. A Comparison of Efficacy of Isopropyl Alcohol and Ethanol in Disinfection Programs in Pediatrics Ward and Neonatal Intensive Care Unit. Hayat. 2009; 15(3): 52-8. [in Persian]
 
118
11. Nazari S, Yari AR, Mahmodian MH, Tanhaye Reshvanloo M, Alizad Matboo S, Majidi G and et al. Application of H2O2 and H2O2/Fe0 in removal of Acid Red 18 dye from aqueheous solutions. Archives of Hygiene Sciences .2013; 2(3): 114-20.
12. Izanloo H, Ahmadi Jebelli M, Nazari Sh , Safavi N, Tashauoei HR, et al. Studying the antibacterial effect of Polyamidoamine-G4 Dendrimer on some of the gram-negative and gram-positive bacteria. J Arak Univ Med Sci. 2014; 17(90): 1-10. [in Persian]
13. Shahbazi B, Khodabandelo M, Rezaei MJ, Rouhi S, Shakib P, Ramazanzadeh R. Mutagenicity Survey and Antibacterial Activity of Various Generations of Poly (Amid Amine)(PAMAM) Dendrimers and Algonac Acid Poly (Amid Amine)(PAMAM) Dendrimer Nano Composite G2 on Some Enteric Pathogenic Bacteria. Int J Enteric Pathog. 2014; 2(4): 1-6.
14. Hasan Izanloo SN, Mohammad Ahmadi Jebelli, Soodabeh Alizadeh Matboo,, Hamid Reza Tashauoei BV. Studying the Polypropylenimine-G2 (PPI-G2) Dendrimer Performance in Removal of Escherichia coli, Proteus mirabilis, Bacillus subtilis and Staphylococcus aureus from Aqueous Solution. J Arak Univ Med Sci. 2015; 18(99): 8-16.
15. Eichman JD, Bielinska AU, Kukowska-Latallo JF, Baker JR. The use of PAMAM dendrimers in the efficient transfer of genetic material into cells. Pharm Sci Technol To. 2000; 3(7): 232-45.
16. Izanloo H, Tashauoei HR, Khazae M, Nazari Sh, Mjidi Gh, Vaziri Rad V and et al. The antimicrobial effects of Polypropylenimine-G2 and Polyamidoamine-G4 Dendrimers on Klebsiella oxytoca, Pseudomonas aeruginosa and Proteus mirabilis, in vitro experiment. J Sabzevar Univ Med Sci. 2014; 21(5): 925-33.
17. Strydom SJ, Rose WE, Otto DP, Liebenberg W, de Villiers MM. Poly (amidoamine) dendrimer-mediated synthesis and stabilization of silver sulfonamide nanoparticles with increased antibacterial activity. Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine 2013; 9(1): 85-93.
18. Hou S, Zhou C, Liu Z, Young AW, Shi Z, Ren D, et al. Antimicrobial dendrimer active against Escherichia coli biofilms. Bioorganic & medicinal chemistry letters. 2009; 19(18): 5478-81.
19. Chen CZ, Cooper SL. Interactions between dendrimer biocides and bacterial membranes. Biomaterials. 2002; 23(16): 3359-68.
20. Hermanson GT. Bioconjugate techniques: 3rd ed: Elsevier; 2013. p. 351-86.
21. Felczak A, Wrońska N, Janaszewska A, Klajnert B, Bryszewska M, Appelhans D, et al. Antimicrobial activity of poly (propylene imine) dendrimers. New J Chem. 2012; 36(11): 2215-22.
22. Zapata A, Ramirez-Arcos S. A Comparative Study of McFarland Turbidity Standards and the Densimat Photometer to Determine Bacterial Cell Density. Curr Microbiol. 2015; 70(6): 907-9.
23. Wayne PA. Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) performance standards for antimicrobial disk diffusion susceptibility tests: 19th ed: approved standard. CLSI document M.100-S19; 2009: 29.
24. Duque ÂS, Ferreira AF, Cezário RC, Gontijo Filho PP. Nosocomial infections in two hospitals in Uberlandia, Brazil. Rev panam infectol. 2007; 9(4): 14-8.
25. Ravikumar S, Gokulakrishnan R. The inhibitory effect of metal oxide nanoparticles against poultry pathogens. Int J Pharm Sci Drug Res. 2012; 4: 157-9.
26. Savas L, Guvel S, Onlen Y, Savas N, Duran N. Nosocomial urinary tract infections: micro-organisms, antibiotic sensitivities and risk factors. West Indian Med J. 2006; 55(3): 188-93.
27. Jafari A, Ghane M, Arastoo S. Synergistic antibacterial effects of nano zinc oxide combined with silver nanocrystales. African Journal of Microbiology Research. 2011;5(30):5465-73.
28. Chung Y-C, Su Y-P, Chen C-C, Jia G, Wang H-l, Wu JG, et al. Relationship between antibacterial activity of chitosan and surface characteristics of cell wall. Acta Pharmacologica Sinica. 2004; 25: 932-6.
29. Esmaielzadeh H, Sangpour P, Khaksar R, Shahraz F. The Effect of ZnO Nanoparticles on the Growth of Bacillus subtilis and Escherichia coli O157:H7. Food Technology & Nutrition 2014; 11(3): 21-8. [in Persian]
30. Hoseinzadeh E, Alikhani MY, Samarghandi MR, Shirzad Siboni M. Antimicrobial potential of synthesized zinc oxide nanoparticles against gram positive and gram negative bacteria. Desalination and Water Treatment. 2014; 52(25-27): 4969-76.
31. Brooks GF, Butel JS, Morse SA. Medical microbiology: 25th ed: United States; 1998: 73.
32. Janiszewska J, Swieton J, Lipkowski AW, Urbanczyk-Lipkowska Z. Low molecular mass peptide dendrimers that express antimicrobial properties. Bioorg Med Chem Lett. 2003; 13(21): 3711-3.
33. Adams LK, Lyon DY, Alvarez PJ. Comparative eco-toxicity of nanoscale TiO 2, SiO 2, and ZnO water suspensions. Water Res. 2006; 40(19): 3527-32.