بررسي اثر بازدارندگي نانوذرات نقره كلوييدي بر سه سويه باكتريايي و سلول هاي ماكروفاژ در كشت 24 ساعته

The inhibitory effect of colloidal silver nanoparticles on three bacterial strains and macrophages in a 24-hrs cell culture

مقدمه و هدف: نانوذرات نقره، به¬عنوان نسل جديد مواد ضدميكروبي، كاربردهاي فراواني دارند. سه باكتري Escherichia coli ، Staphylococcus aureus ، Pseudomonas aeruginosa از مهم¬ترين باكتري¬هايي هستند كه مي¬توان آن¬ها را با مواد ضدعفوني¬كننده ساخته¬شده از نانوذرات نقره از بين برد. از طرف ديگر، مهم¬ترين عامل به¬دام¬اندازي نانوذرات در مبادي ورودي بدن انسان، ماكروفاژها هستند كه سرنوشت نانوذرات در بدن، به فعاليت آن-ها بستگي¬دارد. هدف از اين مطالعه، بررسي اثر ضد باكتريايي نانوذرات نقره كلوييدي بر سه باكتري مختلف و همزمان بررسي اثر آن بر سلول هاي ماكروفاژ در كشت 24 ساعته است. مواد و روش¬ها: براي تعيين غلظت مؤثر ضدباكتريايي نانوذرات نقره، اين ماده براي سه باكتري مذكور از روش سنجش MIC و براي تعيين غلظت ايمن نانوذرات براي ماكروفاژها، از سنجش فعاليت حياتي ماكروفاژها به روش MTT استفاده شد. نتايج: MIC محلول نانونقره براي Escherichia coli ATCC/25922، برابر با ppm56/1، Staphylococcus aureus ATTC/25923، برابر با ppm56/1 و Pseudomonas aeruginosa PAO1 برابر با ppm125/3 تعيين شد كه اين MIC برابر با MBC محلول نانونقره است. حداكثر غلظتي از نانوذرات نقره كلوييد كه باعث مرگ كامل ماكروفاژ ها پس از 24 ساعت نشده¬است، برابر با ppm 2 و حداكثر غلظت غيرسمي نانوذرات در مقايسه با گروه كنترل برابر با ppm 5/0 اندازه¬گيري شد. نتيجه¬گيري:‌ استفاده از غلظت بيش از ppm 2، براي ماكروفاژها كاملاً سمي است و باعث مرگ آن¬ها مي¬شود و به¬كارگيري غلظت كمتر از 5/0 كه براي ماكروفاژهاي داراي سميت نيست، اثر ضدباكتريايي مؤثري ندارد، بنابراين به¬نظرمي¬رسد، بايد در استفاده از اين مواد ضدعفوني-كننده احتياط لازم صورت پذيرد . انجام مطالعات بيشتر in vivo در اين زمينه ضروري به-نظرمي¬رسد.

Background and Objective: Silver nanoparticles, the new generation of antimicrobial agents, have been employed in different applications. Eradication of bacterial strains such as Escherichia coli, Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa by nanosilver is considerable. In the other hands, macrophages, the most important immune cells in nanoparticles clearance in semi-open human body interfaces determine nanosilver fate. In this study, colloidal nanosilver toxicity on macrophages and three bacterial strains was assessed so as to determine effective antibacterial concentrations without toxic effect on macrophages for harmless usage of nanosilver. Materials and Methods: The bactericidal effect of silver nanoparticles was assessed based on minimum inhibitory concentration (MIC) of nanoparticles. The effect of silver nanoparticles on macrophages measured based on MTT assay in vitro. Results: The MIC of colloidal nanosilver was equal to 1/56 part per million (ppm) for E. coli strain and S. aureus strain but the MIC of colloidal nanosilver was equal to 3/125 ppm for P. Aeruginosa. Both of these MICs and the corresponding MBCs were the same. Maximum concentration of colloidal nanosiver which did not kill macrophage cells completely after 24 h was 2 ppm but non-toxic maximum concentration of nanosilver for macrophage cells compared to the control group was 0.5 ppm. Conclusion: Accordingly, concentrations of nanosilver higher than 2 ppm are toxic for macrophages and lower than 0.5 ppm concentration has not any antimicrobial effect. Therefore, precaution must be taken for the usage of large concentrations of nanosilver. Approaches to truths pertaining to complex nanosystems necessitate accomplishment of in vivo experiments and comparison of their result with that of in vitro.