اثرات ضد بيوفيلمي‌نانوذرات نقره سنتز شده توسط عصاره گياه سريشك (Asphodelus dendroides) بر روي ايزوله‌هاي باليني مقاوم به آنتي‌بيوتيك و مولد بيوفيلم كلبسيلا پنومونيه: يك مطالعه آزمايشگاهي

Anti-biofilm Activity of Synthesized Silver Nanoparticles Using Asphodelus dendroides Extract against Antibiotic Resistant and Biofilm Forming Klebsiella pneumoniae Clinical Strains: A Laboratory Study

زمينه و هدف: سنتز نانوذرات نقره توسط عصاره گياهان يكي از روش­هاي مقرون به صرفه مي­باشد و يكي از كاربردهاي نانوذرات نقره، اثرات ضد ميكروبي و ضد بيوفيلمي‌آن مي ­باشد و هدف از اين مطالعه تعيين اثرات ضدبيوفيلمي‌ نانوذرات نقره سنتز شده توسط عصاره گياه سريشك بر روي ايزوله­ هاي باليني كلبسيلا پنومونيه مقاوم به آنتي‌بيوتيك و مولد بيوفيلم است. مواد و روش­ها: در اين مطالعه آزمايشگاهي، ابتدا نانوذرات نقره توسط عصاره گياه سريشك سنتز گرديد و خصوصيات ساختاري آن توسط روش­هاي فيزيكي و شيميايي مختلف تأييد شد. به دنبال آن اثرات ضد ميكروبي و ضد بيوفيلمي ‌نانوذرات نقره سنتز شده بر روي ايزوله ­هاي باليني كلبسيلا پنومونيه مولد بيوفيلم به ترتيب توسط روش­هاي كم‌ترين غلظت بهينه و Real Time PCR بررسي گرديد. يافته ­ها: نتايج تست UV-vis نشان داد كه نانوذرات نقره سنتز شده داراي بيشينه جذب در طول موج 420 نانومتر بود. نتايج SEM (scanning electron microscope)، TEM (transmission electron microscopy) و (XRD (X-ray powder diffraction نشان داد كه نانوذرات نقره سنتز شده داراي ساختار كروي و داراي اندازه ميانگين و انحراف معيار 22±30/41 نانومتر بودند. هم‌چنين نانوذرات نقره داراي اثرات ضد ميكروبي و ضد بيوفيلمي ‌معني­داري عليه سويه­ هاي كلبسيلا پنومونيه داشتند، به ­طوري­كه نانوذرات نقره باعث كاهش بيان معني­ دار ژن كدكننده بيوفيلم (mrkA) در سويه­ هاي كلبسيلا پنومونيه شده بود (p<0.001). نتيجه ­گيري: نتايج اين مطالعه اثرات ضد ميكروبي و ضد بيوفيلمي ‌نانوذرات نقره عليه سويه­ هاي كلبسيلا پنومونيه را نشان داد. با توجه به نتايج اين مطالعه، با انجام مطالعات تكميلي ‌احتمالاً بتوان از اين تركيب در آينده براي مهار بيوفيلم استفاده نمود.

Background and Objectives: Synthesis of silver nanoparticles (AgNPs) using plant extract is cost effective, while, one of the applications of AgNPs is its antimicrobial and anti-biofilm activities. The aim of this study was to investigate the anti-biofilm activity of synthesized AgNPs using A. dendroides against antibiotic resistant and biofilm forming clinical isolates of Klebsiella pneumoniae. Materials and Methods: In this laboratory study, the AgNPs were first synthesized using Asphodelus dendroides extract and their size and structural characteristics were determined using various physico-chemical methods. Subsequently, the antimicrobial and anti-biofilm activities of synthesized AgNPs on antibiotic resistant and biofilm forming clinical isolates of K. pneumoniae were investigated via minimum inhibitory concentration (MIC) and Real Time PCR, respectively. Results: The results of the UV-vis test showed that the synthesized AgNPs had a maximum absorbance at 420 nm. The SEM (scanning electron microscope), TEM (transmission electron microscopy) and XRD (X-ray powder diffraction) results showed that the synthesized AgNPs had a spherical structure with a mean size of 30.41±22 nm. Also, AgNPs had significant antimicrobial and anti-biofilm activities against K. pneumoniae strains, so that the AgNPs down-regulated the expression of biofilm coding gene (mrkA) in K. pneumonia strains (p<0.001). Conclusion: The results of this study showed the antimicrobial and anti-biofilm activities of AgNPs against K. pneumoniae strains. According to the results, with further studies, the synthesized AgNPs may be used as biofilm inhibitors in future.