اثر نانوذرات نقره با و بدون ایمیپنم برمهار تشکیل بیوفیلم جدایههای بالینی Pseudomonas aeruginosa

Transcript

1 فصلنامه بیماری های عفونی و گرمسیری وابسته به انجمن متخصصین بیماری های عفونی و گرمسیری سال بیست و یکم شماره 27 صفحات 1 تا 11 بهار 95 1 اثر نانوذرات نقره با و بدون ایمیپنم برمهار تشکیل بیوفیلم جدایههای بالینی Pseudomonas aeruginosa خدیجه رمضانی علی 1 احیا عالی 7 مهوش سیفعلی 1 اکبری عبدی 1 -گروه میکروبیولوژی کارشناسی ارشد میکروبیولوژی دانشکده علوم زیستی دانشگاه الزهرا تهران ایران. 7 -گروه میکروبیولوژی دانشیار دانشکده علوم زیستی دانشگاه الزهرا تهران ایران 1- گروه علوم گیاهی استادیار دانشکده علوم زیستی دانشگاه الزهرا تهران ایران. *نشانی برای مکاتبه: تلفن: 7۴۸۴(۰71۴۴۰۲۲۰۲۰ ( abdialya@alzahra.ac.ir پذیرش برای چاپ: اسفند نود و چهار دریافت مقاله: دی نود و چهار چکیده سابقه و هدف: Pseudomonas aeruginosa یکی از مهمترین میکروارگانیسمهای فرصتطلب و تشکیلدهندهی بیوفیلم است. ساختار بیوفیلمی آن سدی موثر در برابر نفوذ مواد ضدمیکروبی ایجاد کرده و در مقایسه با سلولهای پالنکتونی مقاومت دارویی بیوفیلم.P aeruginosa را 1۰۰۰ برابر افزایش میدهد. اما نانومواد به دلیل عدم ایجاد مقاومت گزینههای مناسبی برای مقابله با تشکیل بیوفیلم.P aeruginosa aeruginosa انجام شد. روش کار: ۸۰ جدایه.P aeruginosa هستند. مطالعه حاضر به منظور تعیین اثر ضدبیوفیلمی نانوذرات نقره با و بدون ایمیپنم بر.P از بیمارستانهای سوختگی شهید مطهری مهر و بیمارستان قلب و عروق شهید رجایی تهران جمعآوری شد. 7۰ جدایه تولیدکننده قوی بیوفیلم به منظور بررسی اثر نانوذرات نقره انتخاب گردید. فعالیت ضدبیوفیلمی نانوذرات نقره با تکنیک میکرودایلوشن در پلیت میکروتیتردر 7۰ جدایه مورد مطالعه قرار گرفت سپس اثرات توام نانوذرات نقره و ایمیپنم با استفاده از تکنیک رقیقسازی Checkerboard در 1۰ جدایه تولید کننده قوی بیوفیلم بررسی شد. یافتهها: کاهش توده سلولی بیوفیلم در حضور رقتهای -۰/۲ 5۰ µg/ml از نانوذرات نقره در 7۰ جدایه متفاوت بود و 1۲ جدایه کاهش ۲-95 درصدی را نشان داد. ترکیب نانوذرات نقره و ایمیپنم دراکثر جدایه روابط ) ۰/5 FIC ) را بر مهار تشکیل بیوفیلم نشان داد. نتیجهگیری: این مطالعه پیشنهاد میکند که نانوذرات نقره میتوانند کاندیدای مناسبی برای مهار تشکیل بیوفیلم.P aeruginosa باشند. عالوه براین نانوذرات نقره در ترکیب با آنتیبیوتیکهایی از جمله ایمیپنم میتوانند میزان تشکیل بیوفیلم.P aeruginosa را بر سطوح به صورت چشمگیری کاهش دهند. واژگان کلیدی: Pseudomonas aeruginosa بیوفیلم - نانوذرات نقره - ایمیپنم مقدمه بیوفیلم ماتریکسی از مواد پلیمریک و غیر پلی مریک است که.P aeruginosa این باکتریها در آن محصور شدهاند. در خارج DNA پروتئینها و ماتریکس از اگزوپلیساکاریدها سلولی تشکیل شده است) 1 (. یکی از مهم ترین ویژگی های بیوفیلم باکتریایی مقاومت به ترکیبات ضدمیکروبی و سیستم ایمنی میزبان است به طوری که باکتریهای ساکن در بیوفیلم 1۰۰۰ برابر مقاومت بیشتری از باکتریهای پالنکتونی دارند. مکانیسمهای مقاومت در بیوفیلم با مکانیسمهای مقاومت به ترکیبات ضد میکروبی در سلولهای پالنکتونی متفاوت است. در بیوفیلم.P aeruginosa گسترش مقاومت ضدمیکروبی نقش مهمی در عفونتهای دستگاه ادراری و تنفسی دارد) 1 (. چندین فرضیه شامل: 1 -نفوذ محدود مواد ضدمیکروبی به بیوفیلم 7 -تشکیل گرادیانهای فیزیولوژیک در بیوفیلم 1-

2 نانو ذرات نقره و بیوفیلم پسودوموناس 2. فنوتیپ اختصاصی بیوفیلم ۲ -واریتههای فنوتیپی و واریتههای پایا 5- پاسخ کلی به تنش ۸ -پمپ های افالکس چند دارویی برای مقاومت در بیوفیلمهای باکتریایی مطرح شده است) 7 و 1 ( درمانهای رایج برای مقابله با بیوفیلم شامل استفاده از مواد باکتریسیدال و باکتریوستاتیک از جمله آنتیبیوتیکها و آنتیسپتیکها است. آنتیبیوتیکهایی نظیر کلیندامایسین دیکلوکساسیلین تریکلوسان و... در جلوگیری از استقرار باکتریایی بر سطح سوندها بررسی شدهاند. یکی از مشکالت استفادهی آنتیبیوتیکها در پروفیالکسی گسترش مقاومت آنتیبیوتیکی در میان جدایههای میکروبی میباشد. آنتیسپتیکهایی نظیر سولفودیازین نقره کلرهگزیدین نیتروفورازون و گونههای چهارتایی آمونیوم مانند بنزالکونیوم کلراید برای جلوگیری از تشکیل بیوفیلم در سطح سوندها بررسی شدهاند. گسترش مقاومت باکتریایی به درمان آنتی بیوتیکی نیاز به توسعه مواد ضد میکروبی جدید را افزایش داده است. در بین این مواد نانو مواد از جمله نانوذرات نقره گزینههای مناسبی برای مبارزه با بیوفیلم هستند) ۲ (. نانو مواد معموال اندازهای از 1-1۰۰ نانومتر دارند و از مواد آلی یا غیر آلی ساخته شدهاند که به دلیل اندازه کوچک و افزایش نسبت سطح به حجم خواص متفاوتی از همتاهای اتمی خود در مقیاس بزرگ نشان میدهن )5(. مکانیسم دقیق سمیت نانوذرات علیه جنسهای مختلف باکتریایی به طور کامل شناخته نشده است. نانوذرات می توانند از طریق برهم کنش های الکتروستاتیک به غشای باکتریایی متصل و باعث تخریب یکپارچگی غشا گردند. بعد از مصرف نانوذرات سمیت اکسیداتیو با تولید رادیکالهای آزاد اکسیژن (ROS) القا می شود. مکانیسم سمیت نانوذرات به ترکیب شیمیایی تغییرات سطح خواص ذاتی نانوذرات و نوع گونه ی باکتری بستگی دارد) ۸ (. نانوذرات مختلف با گسترش مقاومت دارویی از راه های مختلف در میکروارگانیسمها مقابله میکنند. این راه ها شامل: 1- نانوذرات از مکانیسمهای مختلف ضدمیکروبی برای مبارزه با پاتوژنها استفاده می کنند که احتمال گسترش مقاومت میکروبی را به شدت کاهش میدهد در حالی که آنتیبیوتیکها دارای یک مکانسیم عمل ضدمیکروبی هستند. 7- نانوذرات به دلیل نسبت سطح به حجم باال و توانایی هدفگیری فعال یا غیرفعال به جایگاه عفونت مواد ضدمیکروبی موثرتری هستند که میتوانند در غلظت باال به محل عفونت برسند و در نتیجه به میکروارگانیسمها فرصتی برای گسترش مقاومت 1- ندهند. ترکیب چندگانه آنتیبیوتیکها در نانوذرات مهندسی شده می شود) 2 (. تاکنون اثر نانوذرات نقره به تنهایی بر تشکیل بیوفیلم P. Staphylococcus aureus E. coli aeruginosa Staphylococci Candida albicans و Enterococcus برسوندهای پالستیکی مطالعه شده است. نانوذرات نقره در ترکیب با آنتیبیوتیکهایی مانند پنیسیلین G آموکسیسیلین اریترومایسین کلیندامایسین و ونکومایسین علیه.S aureus.e coli بررسی شدهاند و حضور نانوذرات نقره فعالیت آنتیبیوتیکها را در هر دو باکتری افزایش داده است )۴(. لذا در این تحقیق اثرات مهاری نانوذرات نقره به تنهایی و توام با آنتیبیوتیک ایمیپنم بر تشکیل بیوفیلم جدایههای.P aeruginosa بررسی شد. کار روش بیست نمونهی بالینی از بیمارستان قلب و عروق شهید رجایی تهران در سال 97 در اختیار قرار گرفت و ۲۰ نمونه مربوط به بیمارستان سوختگی شهید مطهری و مهر تهران بود که در سال 11۴9 جمع آوری شدند. جدایهها بعد از تعیین هویت در محیط skim milk نگهداری حاوی 15 گلیسرول در فریزرC 2۰º- شدند. سنجش کمی بیوفیلم در ۸۰ جدایه با روش پلیت میکروتیتر استاندارد انجام شد و از رنگ کریستال ویولهی 1/۰ برای رنگآمیزی بیوفیلم تشکیل شده بر چاهکها استفاده شد. بعد از رنگبری با اسید استیک جذب چاهکها در طول موج 55۰ نانومتر قرائت شد. از جدایه.P aeruginosa PAO1 به عنوان کنترل مثبت و از محیط کشت فاقد باکتری برای کنترل منفی آزمایش استفاده و جذب چاهک حاوی محیط کشت به عنوان (C) OD در نظر گرفته شد. در این روش جدایههایی با (C) OD 4 < OD یک تولیدکننده قوی بیوفیلم محسوب شد. 7۰ جدایه تولیدکننده قوی بیوفیلم برای مراحل بعدی انتخاب شد) 9 (. محلول کلوئیدی نانوذرات نقره با غلظت ppm 1۰۰ و در 15 اندازهی nm از دانشکده فناوریهای نوین پزشکی دانشگاه تهران تهیه گردید. برای تعیین MBIC نانوذرات

3 خدیجه رمضانی ع یل اکبری و همکاران 3 اندیس های A و B ترکیب ضد میکروبی اول و دوم را نشان می دهند. مجموع FIC های A و B برای دسته بندی ترکیب عوامل ضد میکروبی به صورت ۰/5 FIC 1 FIC < ۰/5 جزئی < 7 FIC 1 بی تفاوتی یا > 7 FIC آنتاگونیسم می باشد) 11 (. بررسی اثر توأم ترکیبات ضد میکروبی با تکنیک رقیق سازی از Checkerboard 1( (جدول روش به هر چاهک پلیت میکروتیتر 5۰µl انجام شد. در این از هر رقت ترکیب ضد میکروبی اضافه شد. هر ردیف افقی به یک تراکم از یکی از ترکیبات ضد میکروبی و هر ردیف عمودی به یک تراکم از ترکیب ضد میکروبی دیگر اختصاص داده شد. در نهایت 1۰۰µlسوسپانسیون باکتری به چاهک ها اضافه شد. هر پلیت حاوی کنترل های مثبت و منفی بود. چاهک های کنترل مثبت حاوی سوسپانسیون باکتری و محیط کشت چاهک های کنترل منفی حاوی رقت های ترکیبات ضد میکروبی و محیط کشت بدون باکتری بود. سوسپانسیون باکتریایی 1۰ جدایه در تماس با سری رقتی 1/ µg/ml ایمیپنم و رقتهایی از از نقره از روش میکرودایلوشن در پلیت میکروتیتر استفاده شد و سری رقت از -۰/۲ 5۰ µg/ml نانوذرات تهیه گردید. بعد از گذشت زمان انکوباسیون چاهکها تخلیه ومیزان تشکیل بیوفیلم با رنگآمیزی کریستال ویوله ۰/1 اندازهگیری شد. حداقل غلظت مهاری بیوفیلم )MBIC( نانوذرات نقره در 7۰ جدایه تولیدکنندهی قوی بیوفیلم تعیین و هر آزمایش 1 بار تکرار شد) 1۰ (. -۰/2۴ 5۰ µg/ml از نانوذرات نقره به تنهایی و در ترکیب با هم قرار گرفت. بعد از گذشت زمان انکوباسیون چاهکها تخلیه و با کریستال ویوله رنگآمیزی شد. Fractional inhibitory concentration) FIC( هر کدام از عوامل ضدمیکروبی طبق فرمول زیر به دست می آید:

4 نانو ذرات نقره و بیوفیلم پسودوموناس 4 جدول. 1 اثر توأم ترکیبات ضد میکروبی با تکنیک رقیق سازی Checkerboard به منظور آماده سازی نمونهها شیشهها تهیه و در پلیتمیکروتیتر 17 چاهکی قرار داده شدند. چاهک کنترل مثبت فاقد ترکیب ضدمیکروبی بود و در سایر چاهکها ایمیپنم و نانوذرات نقره به تنهایی و در ترکیب با یکدیگر اضافه شد. بعد از گذشت زمان انکوباسیون شیشهها از محیط کشت خارج و به منظور حذف سلولهای پالنکتونی با آب مقطر استریل شسته شدند. در تهیه نمونههای میکروسکوپ الکترونی 1 مرحله شامل: آبگیری با گلوتارآلدئید ۲۴ تثبیت در رقتهای مختلف الکل و خشک کردن دردستگاه خشککن سرمایشی انجام شد. قبل از قرار دادن نمونه ها در میکروسکوپ الکترونی روکش طال بر روی نمونه ها قرار داده شد و سپس از سطح شیشه تصاویر به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی TESCAN( )VEGA3 ثبت شد) 17 (. یافتهها سنجش بیوفیلم در ۸۰ جدایه بالینی نشان داد که 7۰ جدایه) 11/11 ( قادر به تشکیل بیوفیلم قوی بر چاهکهای پلیتمیکروتیتر بودند. میزان تشکیل بیوفیلم این 7۰ جدایه در تماس با سری رقتهای نانوذرات نقره متفاوت بود. در ۲ جدایه میزان تشکیل بیوفیلم افزایش و در 1۸ جدایه دیگر میزان تشکیل بیوفیلم کاهش یافت. میزان کاهش بیوفیلم در

5 خدیجه رمضانی ع یل عفونی و گرمسیری سال بیست و یکم شماره 27 اکبری و همکاران 5 ۴ نمودار 7 کاهش ۲-95 درصدی را در میان 1۸ جدایه نشان داد. اثرات توام نانوذرات نقره وایمیپنم در 1۰ جدایه تولیدکننده قوی بیوفیلم بیانگر روابط در جداول 7 و 1 آمده است. جدایه بود که در نمودار. 1 سنجش میزان تشکیل بیوفیلم در ۸۰ جدایه P.aeruginosa با رنگآمیزی کریستالویوله

6 عفونی و گرمسیری سال بیست و یکم شماره 27 نانو ذرات نقره و بیوفیلم پسودوموناس 6 1۸ نمودار 7. نتایج کاهش توده سلولی بیوفیلم در حضور نانوذرات نقره در جدایه بالینی P.aeruginosa

7 خدیجه رمضانی ع یل اکبری و همکاران 7 جدول. 7 اثرات توام ایمی پنم در ترکیب با نانوذرات نقره بر مهار تشکیل بیوفیلم 1۰ جدایه P.aeruginosa MBIC ایمی پنم و نانو ذرات نقره به تنهایی و در ترکیب با هم MBIC MBIC نانوذرات نقره در MBIC ترکیب با ایمی پنم نانوذرات نقره ایمیپنم در ترکیب با نقره MBIC ایمیپنم به تنهایی شماره جدایه S 4 )µg/ml( 51 /7 )µg/ml) 75 /۸ به تنهایی ) µg/ml( )µg/ml) 5۰ S12 S21 S17 S2 B25 B307 B5 B279 B51 51 /7 11 < ۳۲۲۰ ۵ /۵۲۰ < ۳۲۲۰ 51 /7 75 /۸ ۵ /۸ 17 /۴ ۳ /۲ 1 /7 < ۳۲۲۰ ۵ /۵۲۰ ۲۰9 /۲ 17 /۴ 1 /7 ۵ /۵۲۰ 1 /7 < 5۰ 17 /5 17/5 ۰ /2۴ < 5۰ 1 /5۸ 17 /5 ۰ /2۴ ۱ /۰۵ ۰ /2۴ جدول 1. نوع روابط ترکیبی ایمیپنم و نانوذرات نقره بر مهار تشکیل بیوفیلم 1۰ جدایه P.aeruginosa دسته بندی ترکیب عوامل ضد میکروبی بی تفاوتی شماره جدایه S2 1 1 ۱ FIC <۲ S 4 ۰ /5 ۰ / 5 جزئی < ۵ /۰ FIC ۱ S12 S17 S21 B25 B307 B5 B51 B279 ۰ /۰۸7-۰ /7۲۸ ۰/۰۸7 ۰ /75 ۰ /175 ۰ /75 ۰ /۰117 ۰/175-۰/۰۰2۴ ۰/۰15۸ ۰ /175 ۰/۰۰2۴ ۰ /۰۸7 ۰ /۰117 - مقاوم

8 نانو ذرات نقره و بیوفیلم پسودوموناس 8 بیوفیلمها روی شیشه تشکیل شد)شکل 1( وپس از مجاورت با ایمیپنم تراکم سلولها بسیار کاهش پیدا کرد) شکل ) 7 و در کنار نانوذرات نقره و ایمیپنم تشکیل بیوفیلم مهار شد)شکل 1(. اثرات ترکیبی ایمیپنم و نانوذرات نقره منجر به آسیب به غشای سلولی و بیرون ریختن محتویات سلول باکتریایی شده است که در شکلb -1 قابل مشاهده است. شکل. 1 تشکیل بیوفیلم P.aeruginosa در چاهک کنترل مثبت بدون ماده ضدمیکروبی با بزرگنمایی /۴ 99kx

9 خدیجه رمضانی ع یل اکبری و همکاران 9 شکل. 7 کاهش تشکیل بیوفیلم P.aeruginosa در حضور ایمی پنم با بزرگنمایی ۴/7۴kx

10 عفونی و گرمسیری سال بیست و یکم شماره 27 نانو ذرات نقره و بیوفیلم پسودوموناس 01 شکل - 1 ممانعت از تشکیل بیوفیلم P.aeruginosa در حضور ایمیپنم و نانوذرات نقره با بزرگنمایی )A( 9/۲7KX وKX )B( 11/5 آزمون تی مستقل نشان داد که اختالف بین دادهها در دو حالت ایمیپنم به تنهایی و در ترکیب با نانوذرات نقره معنیدار است) ۰/۰۰5 P (. همچنین اختالف بین دادهها در دو حالت نانوذرات نقره به تنهایی و در ترکیب با ایمیپنم معنیداراست) ۰/۰۰5 P.) بحث امروزه تشکیل بیوفیلم روی سطوح پزشکی نظیر سوندها پروتزها لنزهای تماسی و غیره به یک معضل در دنیای پزشکی تبدیل شده است. بیوفیلمها بعلت مقاومت به ترکیبات ضدمیکروبی به عنوان منبع عفونت در بدن در برگرفتن ارگانیسمهای بیماریزا در ساختار خود و انتقال پالسمیدهای مقاومت به سایر میکروارگانیسم ها در بالین اهمیت دارند) 11 (. از بین ۸۰ جدایهی بررسی شده تنها یک جدایه توانایی تشکیل بیوفیلم را بر پلیتهای میکروتیتر ( از جنس پلی

11 خدیجه رمضانی ع یل اکبری و همکاران 00 جدایه ( 5 ) مهار شد. در 7۰ استرن( نداشت و 7۰ جدایه تولیدکنندهی قوی بیوفیلم بود. به نظر میرسد که این جدایهها توانایی تشکیل بیوفیلم را روی سطوح دیگری نظیر سطوح پزشکی نیز داشته باشند. گسترش مقاومت باکتریایی به درمان آنتی بیوتیکی نیاز به توسعه مواد ضد میکروبی جدید را افزایش داده است. نانو مواد با نوع جدیدی از فعالیت یا هدف گیری سلولی متفاوت در مقایسه با آنتی بیوتیک ها عمل می کنند) 1 (. Kalishwaralal و همکاران در سال 7۰1۰ نشان دادند که نانوذرات نقره علیه.P aeruginosa و Staphylococcus epidermidis فعالیت ضدبیوفیلمی دارند. نتایج حاصله نشان داد که نانوذرات نقره با متوسط اندازه 5۰ nm در غلظت 1۰۰ nm میتوانند تشکیل بیوفیلم را تقریبا به یک میزان در باکتریهای گرم منفی و گرم مثبت مهار کنند) 1۲ (. Fidel Martinez-Gutierrez و همکاران در سال 7۰11 نشان دادند که نانوذرات نقره با اندازهی 7۰-1۰nm فعالیت ضدبیوفیلمی بهتری نسبت به میکروارگانیسمهای گرم منفی در مقایسه با میکروارگانیسمهای گرم مثبت و.C albicans دارند) 15 (. از آنجایی که در این آزمایشات از روشهای متفاوتی برای سنتز نانوذرات نقره استفاده شد نمیتوان نتایج را با هم مقایسه کرد. مکانیسم سمیت نانوذرات به ترکیب شیمیایی تغییرات سطح خواص ذاتی نانوذرات و نوع گونه ی باکتریایی بستگی دارد. نتایج متناقض از اثرات نانوذرات مختلف نشان می دهد که مکانیسم سمیت نانوذرات بسیار پیچیده است و با فاکتورهای مختلفی از جمله خواص فیزیکوشیمیایی نانوذرات مرتبط است) ۸ (. Kumari Palanisamy و همکاران در سال 7۰1۲ نشان دادند که نانوذرات نقره با اندازهی 7۰-1۰nm که به روش شیمیایی سنتز شده بودند در غلظت 7۰μg/ml باعث کاهش میزان تشکیل بیوفیلم در جدایه های حساس) ۸2( و مقاوم) ) 5۸ aeruginosa P. میشود) 1۸ (. Kasi murugan و همکاران در سال 7۰11 نشان دادند که نانوذرات نقره در اندازهی 5۰nm که به روش طبیعی سنتز شدهاند باعث مهار بیش از 9۰۴ تشکیل بیوفیلم P. aeruginosa میشوند. به نظر میرسد نانوذرات نقره سنتز اگزوپلیساکارید و بیوفیلم را مهار می کنند) 12 (. در پژوهش حاضر ۴۰ جدایهها در حضور نانوذرات نقره کاهش در توده سلولی بیوفیلم را نشان دادند و تنها بیوفیلم یک دیگر توده سلولی بیوفیلم در حضور نانوذرات افزایش یافت. مقاومت بیوفیلم به نانوذرات نقره میتواند به دلیل تجمع نانوذرات نقره با بقایای سلولی و در نتیجه عدم نفوذ به ماتریکس بیوفیلم باشد. عالوه بر این نانوذرات نقره با کاهش تعداد سلولهای باکتریایی اولیه و کاهش سنتز اگزوپلیساکارید باعث کاهش توده سلولی بیوفیلم میشوند. در 7۰ جدایهها با افزایش بیوفیلم مواجه شدیم که میتواند به دلیل القای مکانیسمهای پیامدهی موردنیاز برای تشکیل بیوفیلم باشد که در غلظتهای sub-mic بیوتیکها نیز رخ میدهد )1۴(. آنتی نانوذرات نقره در مقایسه با یونهای نقره ظرفیت برهمکنش با چندین مولکول را دارند و ترکیبات کیالتهشده بزرگتر میتوانند اثرات ضدمیکروبی متفاوت و حتی یک اثر ضدمیکروبی داشته باشند. در سال نشان دادند که آنتیبیوتیکهای مثل Li, 7۰۰5 و همکاران آموکسیسیلین در ترکیب با نانوذرات نقره علیه E.coli فعالیت )سینرژیسم( دارند. مکانیسم این اثر احتماال پیوند بین گروههای آمیدو و هیدروکسیل در ساختار آنتیبیوتیک با نانوذرات نقره است. بنابراین نانوذرات نقره عالوه بر اثرات ضدمیکروبی به عنوان یک حامل آنتیبیوتیکی نیز عمل میکنند )19(. شاهوردی و همکاران در سال 7۰۰2 نشان داد که فعالیتهای ضدباکتریایی اریترومایسین پنیسیلینG آموکسیسیلین کلیندامایسین و ونکومایسین علیه E.coli و.S aureus در حضور نانوذرات نقره افزایش مییابد )7۰(. آنتیبیوتیک های سیپروفلوکساسین و ایمیپنم در ترکیب با نانوذرات نقره رشد پالنکتونی را به صورت موثری مهار میکنند. در این حالت اگر باکتری به یک ترکیب ضدمیکروبی مقاوم شود ترکیب باکتریسایدی دیگر سلولهای باکتریایی را میکشد. اثر باکتریسایدی به دلیل برهمکنش گروههای فعال آمینو و و هیدروکسیل در این آنتیبیوتیک ها با نانوذرات تقویت میشود. بنابراین کونجوگاسیون نقره- آنتیبیوتیک باعث تشکیل یک هسته از نانوذرات میشود که به وسیلهی مولکول های آنتیبیوتیکی احاطه شدهاند. درنتیجه غلظت ضدمیکروبی افزایش مییابد که منجر به افزایش تخریب باکتریایی میشود )19(. در پژوهش حاضر اثرات ترکیبی نانوذرات نقره و ایمیپنم در 1۰ جدایه بررسی شد. در اکثر موارد روابط ) ۰/5 FIC ) مشاهده شد. در این حالت گروههای فعال در ایمی پنم با نانوذرات نقره برهم کنش دارد و باعث

12 نانو ذرات نقره و بیوفیلم پسودوموناس 02 افزایش غلظت ایمیپنم در سطح سلول میشود. همچنین ایمیپنم با تخریب دیواره سلولی ورود نانوذرات نقره به داخل سلول را تسهیل میکند. به نظر میرسد بعد از ورود نانوذرات به سلول نانوذرات نقره با تولید رادیکالهای آزاد اکسیژن باعث تخریب غشای سلولی میشوند. درنتیجه فعالیت باکتریسایدی ایمیپنم در حضور نانوذرات نقره و فعالیت نانوذرات نقره در حضور ایمیپنم افزایش مییابد. در نتیجه نانوذرات نقره در ترکیب با ایمیپنم با کاهش تعداد سلولهای اولیه موردنیاز برای تشکیل میکروکلنیها از تشکیل بیوفیلم جلوگیری میکنند. بنابراین نانوذرات نقره میتوانند کاندیدای مناسبی برای مهار تشکیل بیوفیلم P.aeruginosa در پزشکی باشند که گسترش آنها به مطالعات بیشتری نیاز دارد. REFERENCES 1) Carl Edwin Haney. Effects on iron nanoparticles on Pseudomonas aeruginoa biofilms. Electronic Theses & Dissertations Center, 2011, pages )Thien-Fah C. Mash and George A. O Toole. Mechanisms of biofilm resistance to antimicrobial agents. Trends in Microbiology, 2001, Vol.9 No.1. 3) Eliana Drunkard. Antimicrobial resistance of Pseudomonas aeruginosa biofilms. Journal of Microbes and Infection, 2003, 5(13): ) Paul N. Danes. Ant biofilm Approaches: Prevention of Catheter Colonization. Journal of Chemistry & Biology, 2002, Vol. 9, )Jonathan Lellouche1, Alexandra Friedman. Antibacterial and ant biofilm properties of yttrium fluoride nanoparticles. International Journal of Nan medicine, 2012, 7: ) Mohammad J.Hajipour, KatharinaM.Fromm, Morteza Mahmoudi.Antibacterial properties of nanoparticles. Trends in Biotechnology, 2012, 30 (10): )Robert Y. Pelgrift, Adam J. Friedman. Nanotechnology as a therapeutic tool to combat microbial resistance. Journal of Advanced Drug Delivery Reviews, 2013, 65: ) Kalishwaralal K, BarathManiKanth S, Ram Kumar Pandean SU. Silver nanoparticles Journal of Colloids and Surfaces B: Bio interfaces, 2010, 79, ) Asker SH, Kara Kermanshah R, Moment Moghaddam M. Assessment of biofilm cell removal and killing and biocide efficacy using the microliter plate test. Journal of Bio fouling, 2007, 23(2): ) Abdi-Ali A, Hendiani, S., Mohammadi, P., Gharavi, S. Assessment of Biofilm Formation and Resistance to Imipenem and Ciprofloxacin among Clinical Isolates of Acinetobacter baumannii in Tehran. Jundishapour J Microbiol. 2014, 7(1): ) CLSI.Methods for Dilution Antimicrobial Susceptibility Tests for Bacteria That Grow Aerobically; Approved Standard Ninth Edition. CLSI document M07-A9. Wayne, PA: Clinical and Laboratory Standards Institute ) M. Kolari, Mattila, K. Mikkola, R.Salkinoja-Salonen.Community structure of biofilms on ennobled stainless steel in Baltic Sea water. Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology,1998, 21(6): ) Madilyn Fletcher and G. I. Loeb. Influence of Substratum Characteristics on the Attachment of a Marine Pseudomonad to Solid Surfaces. Journal of Applied and Environmental Microbiology, 1979, 1: ) Kalishwaralal K, BarathManiKanth S, Pandean SR, Deepak V. Silver nanoparticles impede the biofilm formation by Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus epidermidis.journal of " Colloids Surfaces B :Bio interfaces,2010,79:

13 خدیجه رمضانی ع یل اکبری و همکاران 03 15) Fidel Martinez-Gutierrez, Laura Boggle, Alessandra Agostino. Anti-biofilm activity of silver nanoparticles against different microorganisms. Journal of Bio fouling, 2013, Vol. 29, No. 6, ) Mahindra Kumara Palanisamy, Naps Farina, Thira Knur Amirulhusni. Ant biofilm properties of chemically synthesized silver nanoparticles found against Pseudomonas aeruginosa. Journal of Nanobiotechnology, 2014, 12: ) Kais Morgan, SelvanaYaki Krishnasamy.nanotechnology approach for exploring the anti biofilm a potential of an ethannomedical pediculate for controlling lung infection causing Pseudomonas aeruginosa. Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures, 2013, 8: 1, ) Okkyoung Choi, Chang-Ping Yu, G. Esteban Ferna ndez, Zhiqiang Hu.Interactions of nanosilver with Escherichia coli cells in planktonic and biofilm cultures. water research,2010,44, ) Ping Li, Juan Li, Changzhou Wu. Synergistic antibacterial effects of β lactam antibiotic combined with silver nanoparticles. Journal of Nanotechnology, 2005, 16(9): ) H. Shah Verdi, A. Sashimi, Seminarian. Synthesis and effect of silver nanoparticles on the antibacterial activity of different antibiotics against Staphylococcus aurous and Escherichia coli. Journal of Nano medicine, 2007, 3: