بيوسنتز نانوذرات اكسيد ‌روي(ZnO) با استفاده از عصاره چاي سبز و تاثير ضدبيوفيلمي آن بر سويه هاي سودوموناس آئروجينوسا جدا شده از عفونت زخم

Biosynthesis of ZnO nanoparticles using green tea extract and determination of its antibiofilm effect on Pseudomonas aeruginosa strains isolated from wound infection

سابقه و هدف: به دليل فعاليت ضدميكروبي نانوذرات و عدم ايجاد مقاومت مي توانند گزينه‌هاي مناسبي به منظور مقابله با تشكيل بيوفيلم باكتريايي باشند. هدف از اين مطالعه بيوسنتز نانوذرات اكسيد روي با استفاده از عصاره چاي سبز و تعيين ميزان تأثير آن بر تشكيل بيوفيلم در جدايه‌هاي سودوموناس آئروجينوسا جدا شده از عفونت زخم بود. مواد و روش‌ها: در اين مطالعه مقطعي نانوذرات بيوسنتز شده توسط آناليزهاي پراش اشعه ايكس، طيف سنجي پراش انرژي پرتو ايكس، ميكروسكوپ الكتروني روبشي و عبوري بررسي شدند. تعيين فعاليت ضدميكروبي و حداقل غلظت مهاركنندگي نانوذرات با روش ميكروبراث دايلوشن انجام شد. فعاليت ضدبيوفيلمي با تشكيل بيوفيلم به روش اُتول بررسي شد. يافته‌ها: بيوسنتز نانوذرات توسط آناليزها تأييد گرديد. اندازه نانوذرات در محدوده 10 تا 90 با متوسط زير 40 نانومتر تعيين شد. نانوذرات در غلظت‌هاي 250، 500 و 1000 ميكروگرم بر ميلي‌ليتر فعاليت ضدميكروبي داشتند و حداقل غلظت مهاركنندگي 500 ميكروگرم بر ميلي‌ليتر گزارش شد. غلظت ‌هاي 500 و 1000 ميكروگرم بر ميلي‌ليتر 25 تا 90 درصد تشكيل بيوفيلم را مهار كردند. اثرات ضدميكروبي و ضدبيوفيلمي نانوذرات با افزايش غلظت آن‌ها افزايش يافت. نتيجه گيري: بيوسنتز نانوذرات با عصاره مزاياي متعددي مانند سادگي، ثبات مناسب، عدم صرف انرژي، صرف زمان كم‌تر، ضايعات غيرسمي، صرفه اقتصادي و قابليت سنتز در مقياس بزرگ را دارد. با توجه به خواص ضدميكروبي و ضدبيوفيلمي كاربرد اين نانوذرات به عنوان پوشش در تجهيزات پزشكي و صنايع غذايي پيشنهاد مي‌گردد.

Background & Objectives: Owing to the antimicrobial activity of ZnO nanoparticles without causing resistance, such substances could be considered as an appropriate alternative to prevent bacterial biofilm formation. The aim of this study was to the biosynthesis of ZnO nanoparticles using green tea extract and determination of its effect on biofilm formation in Pseudomonas aeruginosa isolates separated from wound infection. Materials & Methods: In this cross-sectional study, biosynthetic nanoparticles were evaluated by X-ray diffraction, energy dispersive X-ray analysis, scanning electron microscopy and transmission electron microscopy. Determination of antimicrobial activity and minimum inhibitory concentration of nanoparticles were done by micro broth dilution method. The antibiofilm activity was investigated using biofilm formation by O'Toole 2011 method. Results: The biosynthesis of nanoparticles was confirmed by analysis. The size of the nanoparticles was determined in the range of 10 to 90 with an average of less than 40 nm. The nanoparticles had anti -microbial activities in concentrations of 250, 500 and 1000 ug/mL and minimum inhibitory concentration of 500 ug/mL was reported. The antimicrobial and antibiofilm effects of the nanoparticles rose with increasing the concentrations. Conclusion: The biosynthesis of nanoparticles with the extract has a variety of benefits such as simplicity, good stability, without energy consumption, less time-consuming, non-toxic wastes, economical efficiency, and large scale synthesis capability. According to the antimicrobial and antibiofilm properties, the use of these nanoparticles as coatings in medical equipment and food industries is recommended.