Противогрибковое покрытие: Страница не найдена — Лучший портал о потолках рунета

Существуют пока только два вида битумной черепицы с противогрибковым покрытием и оба изготовляются в США. Производитель дает гарантию на отсутствие мха на кровле на 10 лет.

Вы заинтересовались? Если да, то с дополнительными вопросами можно обратиться к специалистам компании «БудЦентр», которые помогут в онлайн-режиме на сайте, по телефону получить ответы на свои вопросы и по желанию сделать заказ черепицы. Доставка материалов также осуществляется нашими сотрудниками.

Микроскоп бинокулярный c оптикой ICO Infinitive MX 300

Противогрибковая бумага на основе полиборнеолакрилатного покрытия

Реферат

Бумажные документы и изделия очень восприимчивы к микробному загрязнению и повреждению. Грибы несут основную ответственность за эти процессы биоразрушения. Традиционные микробицидные стратегии представляют серьезный риск для здоровья, даже когда микробы мертвы. Идеальные методы не должны быть токсичными для человека и не должны оказывать вредного воздействия на бумагу, но должны обладать широким спектром, хорошей химической стабильностью и низкой стоимостью.В этой работе мы используем передовую антимикробную стратегию стереохимии поверхности путем нанесения покрытия из неглубокого слоя полиборнеолакрилата (ПБА), что приводит к желаемым противогрибковым свойствам. Бумага с покрытием PBA поражена наиболее распространенными переносимыми воздухом грибами, растущими на бумаге, Aspergillus niger и Penicillium sp. Десяти процентов по массе от концентрации покрытия или проникновения ПБА на 19 мкм достаточно, чтобы бумага оставалась безупречной. Покрытие PBA также демонстрирует значительное ингибирование прорастания спор.После покрытия PBA как физико-химические свойства (белизна бумаги, pH, механическая прочность), так и характеристики красок изменяются незначительно, что приемлемо для общего использования. Этот метод покрытия PBA является нетоксичным, быстрым и экономичным, что демонстрирует большой потенциал его применения в бумажной продукции.

Ключевые слова: противогрибковое, покрытие, бумажные изделия, полиборнеолакрилат, стереохимия поверхности

1. Введение

Бумажные документы и продукты очень распространены в нашей повседневной жизни.Однако они очень восприимчивы к микробному загрязнению и повреждению при несоответствующих условиях хранения из-за их органического состава и гигроскопичности [1]. Микроорганизмы, в частности грибы, несут основную ответственность за порчу бумаги из-за их целлюлолитической активности [2]. Деятельность грибков на бумаге может вызывать несколько типов повреждений, таких как пятна разного цвета, обесцвечивание пигментов или чернил и изменение химических и физических свойств бумаги [3], вредить здоровью человека гораздо больше, чем мы думаем, даже когда грибы мертвы [4,5].К сожалению, воздух является наиболее распространенной средой для распространения крошечных грибковых спор и нитей гиф, которые падают на поверхность бумаги и могут привести к возможной деградации, когда попадут в подходящую среду [6], что создает большую проблему для бумаги. консервация и безопасное использование.

До сих пор использовалось несколько методов для предотвращения и остановки порчи бумажной продукции грибком. Физические методы включают обезвоживание, гамма-облучение, среду с низким содержанием кислорода, ультрафиолетовое излучение и обработку при экстремальных температурах [7].Однако трудно постоянно помещать бумажные изделия в надлежащие условия окружающей среды. Физические методы не имеют длительного действия, поскольку их микробицидное действие только немедленное. Химические микробициды можно добавлять в бумагу путем непосредственного нанесения покрытия или включения в целлюлозную массу во время производственного процесса. Различные типы противогрибковых агентов, такие как азольные противогрибковые средства [8], производные фенола [9], композит серебра и оксида цинка [10,11], диоксид титана [12], соединения четвертичного аммония [13], пропионат кальция и парабены [1, 3,14] обладают превосходной противогрибковой активностью.Однако все существующие противогрибковые методы имеют сильные и слабые стороны: большинство из упомянутых выше методов потенциально токсичны для человека и окружающей среды, что делает их неудовлетворительными для длительного использования [15,16,17,18]. Между тем традиционные противогрибковые методы с использованием антибиотиков и неорганических металлов могут повышать риски развития лекарственной устойчивости [19,20]. Следовательно, разработка нетоксичных и более безопасных противогрибковых стратегий для лечения грибковых биоразрушений бумажных изделий по-прежнему остается важной задачей, которая все еще остается проблемой.

Интерфейсы хирального материала имеют большое влияние на адгезию клеток и адсорбцию белков [21,22], что вдохновило нас на дальнейшую разработку антимикробных материалов или поверхностей с использованием повсеместного «хирального вкуса» микробов. Недавно наша группа успешно разработала серию полимеров на основе борнеола [23,24], в которых полиборнеолакрилат (ПБА) показал уникальные антибактериальные адгезионные свойства. Они резко уменьшили прикрепление бактерий и образование биопленок. Важно отметить, что полимеры PBA нецитотоксичны и могут быть легко синтезированы.Поэтому в этой статье мы представляем полимеры ПБА в качестве противогрибковых покрытий, нанося их на бумажные изделия методом распыления. Противогрибковый эффект покрытия PBA оценивался с целью выбора оптимальных условий, самой низкой концентрации раствора PBA с наилучшей противогрибковой эффективностью. Противогрибковая активность оспаривается двумя выбранными грибами, Aspergillus niger и Penicillium sp., Которые переносятся воздухом и являются наиболее распространенными грибами, растущими на бумаге [25].Кроме того, оцениваются соответствующие изменения физико-химических свойств бумаги и красок.

2. Экспериментальная

2.1. Материалы

Обычная бумага для принтеров из длинноволокнистой древесной массы (70 г / м ^-2 ) была получена от Deli Stationery Company (Нинбо, Китай). Изоборнилакрилат (BA, 93%) был приобретен у Sigma-Aldrich Company (Дорсет, Великобритания). Метанол хроматографической чистоты (CH ₃ OH, 99,9%) и дихлорметан (CH ₂ Cl ₂ , 99%) были получены от Tokyo Chemical Industry (TCI) (Токио, Япония).Агар с солодовым экстрактом был приобретен у Aladdin (Шанхай, Китай). Aspergillus niger был получен из CICC (Пекин, Китай) (CICC № 2364), а Penicillium sp. был сохранен в нашей лаборатории.

2.2. Приготовление PBA

. Полимеризацию проводили во флаконе с пенициллином согласно описанному методу [23]. Сначала мономеры БА растворяли в дегазированном метаноле ( об. / Об. = 1: 1). Затем в раствор в качестве инициатора добавляли 1% персульфата аммония (0,1 г · мл ^-1 водного раствора).Реакцию поддерживали при 70 ° C в течение 4 часов. Наконец, продукт дополнительно очищали путем альтернативной обработки дихлорметаном (растворение) и метанолом (осаждение). Полученный продукт представлял собой белое твердое вещество с выходом более 90%.

2.3. Покрытие ПБА на бумаге

Полученный ПБА растворяли в дихлорметане с концентрациями 0, 5, 10 и 15 мас.% (0 мас.% ПБА было холостым контролем только с дихлорметаном) соответственно. После стерилизации в автоклаве каждый образец бумаги для принтера (10 см ² ) был равномерно покрыт раствором полимера (0.5 мл), упомянутым выше, методом распыления. Специальную стеклянную бутылку с распылителем (10 мл) использовали для распыления с рабочим расстоянием 10 см. Затем образец сушили при комнатной температуре в течение ночи для испарения растворителя. Наконец, бумагу с покрытием разрезали на круглые (диаметр 1,5 см) или квадратные (1,5 × 1,5 см ² ) листы для дальнейшей оценки противогрибковых свойств.

2.4. Характеристика

Сканирующая электронная микроскопия (SEM, JSM-7800F, JEOL, Токио, Япония) использовалась для наблюдения морфологии образцов бумаги.Для наблюдения поперечного сечения образца с помощью SEM образцы бумаги быстро замораживали в жидком азоте. Поверхностные содержания углерода и кислорода в образцах определялись методом энергодисперсионной спектроскопии (EDS, S-4700 Hitachi, Токио, Япония). Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (XPS, Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA) была использована для изучения изменений функциональных групп поверхности после нанесения покрытия. Инфракрасную спектроскопию с преобразованием Фурье (FT-IR) проводили на спектрометре Shimadzu IRAffinity-1 (Пекин, Китай) при длинах волн 500–4000 см ^–1 .Для анализа химической структуры и состава поверхности использовали инфракрасную спектроскопию с преобразованием Фурье при ослабленном полном отражении (ATR-FTIR, спектрометр Perkin-Elmer Spectrum 100, Waltham, MA, USA).

2,5. Тест на противогрибковую колонизацию

Тест на противогрибковую активность проводили в соответствии с описанным методом [26]. A. niger и Penicillium sp. были использованы в этом тесте. Грибок культивировали на агаризованной среде с солодовым экстрактом и инкубировали при 30 ° C в течение 4 дней согласно методу штрих-пластин.После инкубации клетки соскребали с питательного агара с помощью инокуляционной петли и смешивали с 2 мл 0,9% физиологического раствора с помощью вихревой мешалки до тех пор, пока клетки не диспергировались до гомогенного состояния. Концентрацию суспензии спор для каждого вида грибов определяли с помощью гемоцитометра и доводили до 10 ⁸ спор на мл ^-1 для противогрибковых экспериментов.

Перед тестом на противогрибковую колонизацию листы бумаги с покрытием PBA (диаметр 1,5 см) с концентрацией 0, 5, 10 и 15% дезинфицировали УФ-облучением в течение 30 мин.Затем четыре образца фиксировали на агаризованной среде с солодовым экстрактом (диаметр 9 см) с помощью стерильного пинцета, следуя указанной последовательности. Затем по каплям 10 мкл суспензии грибов помещали в центр планшета и культивировали в термостате при 30 ° C в инкубаторе. Рост грибов в разные периоды наблюдался и регистрировался цифровой камерой. Для этого теста каждый эксперимент повторяли не менее трех раз.

Для выявления деталей адгезии, SEM был использован для изучения морфологии A. niger на этих бумагах.После 8 дней инкубации образцы иммобилизовали 2,5% глутаровым альдегидом в течение 2 часов при 4 ° C. Клетки грибов обезвоживали 50, 60, 70, 80, 90 и 100% этанолом в течение 20 минут соответственно, а затем нейтрализовали изоамилацетатом в течение 1 часа. Наконец, образцы были высушены вымораживанием в течение 12 часов перед наблюдением SEM.

2.6. Тест на прорастание спор

Две модели прорастания спор были разработаны в чашках Петри для имитации практических условий, в которых бумага была загрязнена во время использования и хранения.Суспензию спор с концентрацией 10 ⁸ спор / мл получали описанным выше способом. Затем 100 мкл суспензии грибов равномерно диспергировали на поверхности агаризованной среды и инкубировали при 30 ° C в течение 4 дней. Споры, выросшие на поверхности материалов, использовались для имитации переносимой по воздуху Model-I; и суспензию спор, нанесенную на поверхность агаровой среды, использовали для имитации влажной среды, как Модель-II. В первой модели чистую бумагу и бумагу с покрытием PBA (10% PBA) фиксировали на агаризованной среде с экстрактом солода после УФ-стерилизации.Затем споры собирали площадью 0,5 см ² из агаризованной среды, упомянутой выше, с помощью инокуляционной петли и равномерно капали на поверхность каждого образца и культивировали термостатически при 30 ° C в инкубаторе. Во второй модели 100 мкл суспензии грибов равномерно диспергировали на поверхности агаризованной среды. Затем чистую бумагу и бумагу с покрытием PBA (10%) помещали на планшеты и культивировали при 30 ° C в инкубаторе. Рост грибов в разные периоды наблюдался и регистрировался цифровой камерой.Противогрибковые свойства определяли количественно путем измерения площадей, колонизированных спорами. Для этого теста каждый эксперимент повторяли не менее трех раз.

2.7. Тесты физико-химических свойств

Изменения физико-химических свойств бумаги после покрытия 5, 10 и 15% ПБА оценивались с точки зрения белизны, краевого угла смачивания с водой, pH и прочности на разрыв. Изменения яркости регистрировали автоматическим хромометром SC-80C (Kang Guang Instrument Co., Ltd., Пекин, Китай) в соответствии с ISO 2470. Яркость ISO была получена с использованием следующего уравнения:

где Wr представляет собой яркость ISO, а Z — измеренное трехцветное значение образца.

Измерение краевого угла смачивания воды (CA) выполняли на приборе JC2000D3 (Zhongyi Kexin Technology Co., Ltd., Пекин, Китай) при комнатной температуре. Здесь использовалась деионизированная вода. Концентрацию ионов водорода (pH) в бумажных экстрактах измеряли методом холодной экстракции в соответствии с GB / T 1545.2-2003 с помощью pH-метра (Mettler-Toledo S470, Цюрих, Швейцария). Предел прочности на разрыв определяли на испытательной машине (MTS systems Co., Ltd., Шанхай, Китай) при скорости ползуна 20 мм / мин при ширине 15 мм для всех образцов в соответствии с GB / T 12914-2008. Для каждого образца были испытаны не менее десяти идентичных образцов, и были указаны их средние механические свойства.

2,8. Тест эффективности нанесения краски

Для этого теста использовались контрольный образец и бумага с покрытием PBA (5, 10 и 15% PBA).Буквы «BUCT» были нанесены на поверхность бумаги с помощью струйной печати на принтере (HP LaserJet Pro MFP M225 – M226, Шанхай, Китай) и рукописного ввода маркером (MG 2130, Шанхай, Китай). Затем изменения в четкости письма наблюдались посредством визуального наблюдения в течение четырех месяцев и записывались цифровой камерой. Также были проведены колориметрические измерения для оценки качества красок на бумаге с покрытием PBA в соответствии с Цветовой системой CIE L * a * b * со вспышкой Data Color International-Micro с использованием источника света D65.В этом тесте использовались струйный принтер (такой же, как указано выше) и чернила (HP 88A, Шанхай, Китай). Разница яркости (ΔL *), разница между красным и зеленым (Δa *) и разница между желто-синим (Δb *) рассчитывается по следующей формуле:

ΔL * = L * — L _t *, Δa * = a * — a _t *, Δb * = b * — b _t *

где L *, a * и b * — тестовые значения бумаги после нанесения покрытия, а L _t *, a _t * и b _t * — тестовые значения чистой бумаги.Общая разница в цвете ΔE * рассчитывается по следующей формуле:

ΔE * = (ΔL *) 2+ (Δa *) 2+ (Δb *) 2

3. Результаты и обсуждение

3.1. Морфология бумаги с покрытием PBA

Этот метод покрытия PBA был простым и эффективным. ПБА растворяли в дихлорметане и равномерно распыляли на бумагу. Затем к бумаге прикрепляли ПБА с испарением растворителя. Фактически, эта процедура может имитировать процесс печати. A показывает SEM-изображения однородной покрывающей пленки PBA на бумаге.С увеличением концентрации ПБА толщина пленки увеличивалась, а текстура бумажного волокна становилась менее заметной. СЭМ также использовался для прямого наблюдения за толщиной покрытия. Изображения поперечного сечения чистой контрольной бумаги и бумаги, покрытой 5, 10 и 15% ПБА, показаны на B. Для чистой контрольной бумаги толщина составляла приблизительно 88,6 мкм. После покрытия 5, 10 и 15% ПБА четко прослеживались слои проникновения полимера, и толщина слоев составляла ~ 10.0, ~ 19,6 и ~ 28,7 мкм соответственно. Когда концентрация достигала 15%, общая толщина немного увеличивалась (приблизительно 96,3 мкм в B). В противном случае 5 и 10% покрытия PBA не изменили толщину исходной бумаги согласно данным.

( A ) СЭМ-изображения чистой контрольной бумаги и бумаги, покрытой 5, 10 и 15% ПБА. ( B ) СЭМ-изображения поперечных сечений: чистая контрольная бумага и бумага, покрытая 5, 10 и 15% ПБА.

3.2. Характеристика бумаги с покрытием PBA

Анализ ATR-FTIR чистой контрольной бумаги и бумаги с покрытием PBA, а также спектр FTIR PBA показаны в A. После покрытия PBA (10%) новая характеристика пики бумаги были обнаружены при 2950 и 1735 см ^-1 из-за колебания растяжения –CH ₃ и C = O, соответственно, что соответствовало характеристическим пикам FTIR ПБА и не являлось характеристическими пиками целлюлозы. По сравнению с пустой контрольной бумагой, спектр ATR-FTIR бумаги, покрытой PBA (10%), показал очевидное уменьшение растягивающего колебания –OH.Эти результаты доказали наличие PBA на бумаге.

( A ) ATR-FTIR-спектры бумаги с покрытием PBA (10%) (синяя линия) и пустой контрольной бумаги (красная линия), а также FTIR-спектр PBA (черная линия). ( B ) Измерения EDS поверхностных соотношений C / O чистой контрольной бумаги и бумаги, покрытой 5, 10 и 15% PBA, соответственно. ( C ) Спектры обзора XPS чистой контрольной бумаги и бумаги с покрытием PBA (10%). Аппроксимация кривой XPS фотоэлектронного пика C 1s для чистой контрольной бумаги ( C1 ) и бумаги с покрытием PBA (10%) ( C2 ).

Покрытие PBA было измерено с помощью EDS (B). Поскольку PBA имеет большую группу углерода C ₁₀ , содержание углерода на поверхности бумаги должно увеличиваться с увеличением концентрации PBA. По сравнению с отношением поверхностного C / O 1,05 (C: 51,22 ат.%, O: 48,78 ат.%) Для чистой контрольной бумаги, соотношение бумаг, покрытых 5, 10 и 15% PBA, было увеличено до 3,02 (C: 75,13. ат.%, O: 24,87 ат.%), 4,31 (C: 81,16 ат.%, O: 18,84 ат.%) и 4,87 (C: 82,96 ат.%, O: 17,04 ат.%), соответственно.

XPS-анализ также был проведен с целью дальнейшего обнаружения изменений состава элементов поверхности и функциональных групп между чистой бумагой и бумагой с покрытием PBA (10%). Как указано в C, после нанесения покрытия соотношение C / O бумаги с покрытием PBA (10%) было значительно увеличено по сравнению с таковым для чистой контрольной бумаги, что соответствовало результатам EDS, как указано выше. Результаты аппроксимации кривой XPS фотоэлектронного пика C 1s для чистой контрольной бумаги и бумаги с покрытием PBA показаны в C1, C2.На обеих поверхностях чистой бумаги для принтера и бумаги с покрытием PBA (10%) сигнал C 1s может быть деконволюционирован тремя компонентами, соответствующими C – C / C – H, C – O, O – C – O. состояния склеивания. Для образца бумаги с покрытием PBA сигнал C 1s показал новый пик, расположенный при 288 эВ, который соответствует группам C = O PBA. Все эти результаты можно отнести к успешному нанесению ПБА на поверхность бумаги.

3.3. Анализ противогрибковой колонизации

PBA и его сополимеры обладают выдающейся антибактериальной активностью в отношении грамотрицательных и грамположительных бактерий [23].Однако противогрибковые свойства комплексов на основе PBA изучены недостаточно. Таким образом, противогрибковая активность бумаги с покрытием PBA была протестирована против A. niger и Penicillium sp. Как показано на, грибки начали распространяться от центра к краю материала. После четырех дней инкубации мицелий грибов начал подниматься на чистый контрольный лист. Напротив, бумага с покрытием PBA начала формировать край ингибирования роста грибков. После восьми дней инкубации споры грибов распространились почти по всей поверхности чистой контрольной бумаги, в то время как только несколько клеток были обнаружены на поверхности бумаги, покрытой PBA.Противогрибковые свойства улучшаются с увеличением содержания PBA. На поверхности бумаги, покрытой 5% PBA, также можно было обнаружить несколько следов грибковых спор, тогда как на бумаге, покрытой 10 и 15% PBA, были обнаружены только рассеянные споры. Спорадические споры на бумаге, покрытой 10 и 15% PBA, не могут расти, как на необработанной бумаге. Согласно этим результатам, концентрация покрытия 10% была достаточной для обеспечения противогрибковой способности бумаги с покрытием PBA.

Противогрибковый эффект бумаги, покрытой 0 (слева вверх), 5 (слева вниз), 10 (справа вверх) и 15% (справа вниз) PBA после инкубации с ( A ) A.niger и ( B ) Penicillium sp. на восемь дней.

SEM дополнительно продемонстрировала отчетливую морфологию грибов на поверхности чистой контрольной бумаги и бумаги, покрытой 5, 10 и 15% PBA. Как показано на A, большое количество спорангий и гиф A. niger было обнаружено на поверхности чистой контрольной бумаги. На врезке при большом увеличении видны целые и живые спорангии. Напротив, количество А.niger , спорангии и гифы на бумаге, покрытой 5% PBA, были значительно уменьшены (B). Наконец, почти не было обнаружено спорангиев или гиф, и только несколько разбросанных спор можно было найти на поверхности бумаги, покрытой 10 и 15% PBA (C, D). Эти результаты дополнительно подтвердили вышеприведенное предположение: бумага, покрытая PBA, обладала хорошей противогрибковой активностью, а концентрация покрытия 10% была достаточной для обеспечения противогрибковой способности. Мы пришли к выводу, что вместо нормального роста разбросанных спор на бумаге, покрытой 10 и 15% ПБА, происходило физическое падение.

СЭМ-изображения клеток A. niger на бумаге, покрытой 0 ( A , A ‘), 5 ( B , B’ ), 10 ( C , C ‘) и 15% ( D , D ‘) PBA после инкубации в течение восьми дней. Изображения ( A ’ — D’ ) показывают увеличенные виды областей на соответствующих изображениях ( A — D ).

3.4. Оценка прорастания спор

Грибы могут легко колонизировать поверхности большинства материалов и быстро распространять споры грибов.Сочетание высокой биологической восприимчивости бумаги с несоответствующими условиями хранения или чрезвычайными ситуациями, связанными с водой, делает этот материал очень восприимчивым к микробному разложению, в основном грибкам [7]. Две модели оценки противогрибковых свойств в чашках Петри были разработаны для имитации условий, в которых бумага была загрязнена во время использования и неправильного хранения. Как показано на A, наблюдался рост спор грибов, помещенных на поверхность чистой контрольной бумаги и бумаги с покрытием PBA (10%).После двух дней инкубации (B) грибы нормально росли на поверхности чистой контрольной бумаги, и площадь колонизации составляла около 52,74% (C). Площадь грибковой колонии увеличивалась с увеличением времени инкубации. После восьми дней инкубации (B) площадь, колонизированная грибами, на пустой контрольной бумаге увеличилась примерно до 90,11% (C). В отличие от этого, колонизированная грибком область на бумаге с покрытием PBA оставалась в исходном состоянии (C). Споры грибов, помещенные на поверхность бумаги с покрытием PBA, не могли продолжать нормально расти, то есть бумага с покрытием PBA могла ингибировать прорастание спор и последующий рост грибов.

Оценка противогрибковых свойств в условиях сильного верхнего загрязнения. ( A ) Схематическое изображение противогрибковой модели. ( B ) Фотографии противогрибкового адгезионного эффекта против A. niger в течение восьми дней. ( C ) Средняя площадь колонизации грибами через 0, 2, 4 и 8 дней инкубации.

Вторая модель показана на A, образцы (пустая контрольная бумага и бумага, покрытая 10% ПБА) помещали на пластину, покрытую суспензией грибов. Начальные площади грибов составляли 0% как на пустой контрольной бумаге, так и на бумаге с покрытием PBA.После двух дней инкубации (B) грибы начали взбираться на чистый контрольный лист. Заселенные грибком площади на пустой контрольной бумаге составляли около 27,33, 44,46 и 70,02% после 2, 4 и 8 дней инкубации, соответственно (C). То есть чистая контрольная бумага была очень подвержена грибковому заражению. Напротив, поверхность бумаги с покрытием PBA оставалась чистой даже после восьми дней инкубации. Эти явления можно отнести к превосходным противогрибковым свойствам бумаги с покрытием PBA.

Оценка противогрибковых свойств в тяжелых условиях основного обрастания. ( A ) Схематическое изображение противогрибковой модели. ( B ) Фотографии противогрибкового адгезионного эффекта против A. niger в течение восьми дней. ( C ) Средняя площадь колонизации грибами через 0, 2, 4 и 8 дней инкубации.

3.5. Анализ физико-химических свойств

Противогрибковое покрытие не должно оказывать вредного воздействия на присущие бумаге свойства, такие как яркость, содержание воды в воде, pH и прочность на разрыв [3,27,28].Были оценены изменения физико-химических свойств бумаги после покрытия различными концентрациями ПБА, результаты представлены на рис.

Таблица 1

Яркость, CA воды, pH и предел прочности на разрыв пустой контрольной бумаги и бумаги, покрытой 5, 10 и 15% PBA, соответственно.

Оптические свойства (яркость) считаются важными для печатной и книжной бумаги [27].Нам известно, что добавление наночастиц Ag придает бумаге желтоватый оттенок, тем самым влияя на ее яркость [25]. Однако, согласно приведенным данным, яркость бумаги, покрытой 10% ПБА, изменилась менее чем на 5%.

Угол контакта чистой контрольной бумаги с водой составлял около 59 °. После покрытия 5, 10 и 15% ПБА углы смачивания увеличились до 79 °, 80 ° и 82 ° соответственно. То есть гидрофобные свойства бумаги с покрытием PBA были улучшены [29].

pH — это один из показателей стабильности бумаги, поскольку он указывает на деградацию α-целлюлозы и влияет на печать на бумаге.Существует стандартное требование нейтрального pH (7,0) для бумаги для письма и печати (BISIS: 1848, 2007) [30]. Результаты показали, что покрытие PBA не вызывало никакого немедленного изменения pH на образцах бумаги статистически.

После обработки покрытия механические свойства (прочность на разрыв) образцов бумаги ухудшились. Однако с увеличением концентрации ПБА в покрытии прочность на разрыв бумаги с ПБА увеличивалась. Прочность на разрыв бумаги, покрытой 10% ПБА, была аналогична контрольной в соответствии с данными.

3.6. Анализ характеристик красок

Характеристики красок оценивали путем визуального наблюдения за образцами печати и рукописного ввода в течение четырех месяцев. Как показано на, четкость печати чернилами и почерка не имела очевидной разницы через четыре месяца, и оба они были разборчивыми.

Фотографии печати и почерка на бумаге с покрытием PBA через четыре месяца. Концентрация покрытия составляла 0, 5, 10 и 15% соответственно сверху вниз.

Характеристики красок также оценивались с помощью колориметрических измерений [1].Мы напечатали один и тот же блок черного цвета на образцах и сравнили разницу в цвете между бумагой с покрытием PBA и чистой контрольной бумагой. Как показано на фиг.4, значение общего цветового различия (ΔE) бумаги с покрытием PBA (5, 10 и 15%) по сравнению с пустой контрольной бумагой составляло 0,51, 1,68 и 3,16 соответственно. Согласно инструкции, значение ΔE меньше единицы означает небольшую разницу в цвете, что хорошо для различных приложений. Значение ΔE между единицей и двумя означает умеренную разницу в цвете, которая также приемлема для большинства приложений, например для печати.Таким образом, эффективность нанесения краски на покрытие PBA (ниже 10%) является приемлемой для общих областей применения.

Таблица 2

Значения разницы в цвете чистой контрольной бумаги и бумаги, покрытой 5, 10 и 15% ПБА. Каждое значение было в среднем в трех повторах.

3,7. Обсуждение механизма

PBA является гидрофобным, потому что BA имеет большую гидрофобную структуру углеродного каркаса [24]. Когда концентрация покрытия увеличивается, вода СА постепенно становится гидрофобной, как упоминалось выше. Все эти результаты ясно указывают на успешное покрытие бумаги PBA и эффективность этого метода покрытия. Между тем, КС воды у бумаги с покрытием ПБА была ниже, чем у чистых ПБА [23,24].Это указывало на то, что покрытие PBA на бумаге не образовывало плотной пленки. Как показано на фиг.3, распыленный раствор ПБА способен проникать вниз (~ 20,0 мкм), а затем сушиться, оставляя некоторую часть целлюлозы открытой. Как следствие, противогрибковый адгезионный эффект связан с концентрацией PBA, где концентрация покрытия 10% идеально подходит для обеспечения противогрибковой способности. Стоит отметить, что гидрофобность может способствовать противогрибковой адгезии, но не является основным фактором. Было доказано, что влияние гидрофобности поверхности на свойство противогрибковой адгезии не является простой положительной корреляцией [31].ПБА, которые содержат подвески бициклических структур камфанового типа, имеют сложную углеродную стереохимию, которая более важна, чем гидрофобность поверхности, для противогрибковых свойств бумаги с покрытием ПБА.

Границы | Дизайн противогрибковой поверхности, на которой встраивается липосомный амфотерицин B, с помощью стратегии нанесения покрытия на основе мидий адгезив

Введение

Каждый день спасается бесчисленное количество жизней благодаря достижениям в области медицинского оборудования. Наряду с преимуществами их внедрения в медицинскую практику растет число инфекций, связанных с биоматериалами (Donlan, 2001; Busscher et al., 2012). Это особенно верно при использовании постоянных мочевых катетеров. По данным Всемирной организации здравоохранения, инфекции мочевыводящих путей являются наиболее распространенными инфекциями, связанными с больницами (Tenke et al., 2017), и сообщалось, что примерно 70–80% этих инфекций в основном наблюдаются у пациентов с катетерами (Zarb et al. ., 2012; Lo et al., 2014).

Мочевые катетеры представляют собой полые и гибкие трубки, функционирующие как замкнутая стерильная система, вводимая через уретру и удерживаемая на месте надувным баллоном, который позволяет отводить мочевой пузырь из мочевого пузыря в прикрепленный мешок (Jacobsen et al., 2008). Таким образом, эти устройства позволяют вводить условно-патогенные микроорганизмы, обеспечивая в то же время идеальную поверхность для микробной колонизации и последующего образования биопленки (Tenke et al., 2017). После введения поверхность катетеров изменяется за счет образования кондиционирующей пленки, которая возникает в результате отложения компонентов мочи (белков, минералов и полисахаридов). Затем микроорганизмы переносятся на поверхность для их обратимой адгезии посредством неспецифических взаимодействий, включая Ван-дер-Ваальсовы взаимодействия, гидрофобные взаимодействия и электростатические силы (Donlan and Costerton, 2002).Жгутики и пили также являются хорошо известными факторами вирулентности, экспрессируемыми уропатогенными микроорганизмами, которые способствуют их прикреплению к катетеру и эпителиальным клеткам мочевыводящих путей (Flores-Mireles et al., 2015). На следующем этапе микроорганизмы прочно прикрепляются к поверхности, и ассоциация между клетками и поверхностью может происходить как отдельные клетки или как кластеры, образуя монослойную или многослойную биопленку соответственно. Присоединенные микроорганизмы начинают продуцировать внеклеточные полимерные вещества (EPS), такие как полисахариды, белки и внеклеточная ДНК.EPS необходимы для созревания и дифференциации биопленок, поскольку они ответственны за необратимое прикрепление и развитие трехмерной структуры зрелых биопленок. Матрица биопленки также обеспечивает механическую поддержку и опосредует взаимодействия клетка-клетка и клеточная поверхность. Микроорганизмы, покрывающие биопленку, могут в конечном итоге вернуться к планктонному образу жизни путем рассеивания и отделения биопленки от катетера (Flemming and Wingender, 2010).

Формирование биопленки — одна из основных проблем, с которыми сталкиваются мочевые катетеры, из-за чего CAUTI чрезвычайно трудно лечить (Azevedo et al., 2017). Микроорганизмы в этом сидячем сообществе более устойчивы к противомикробным препаратам и иммунитету хозяина. Лучший подход к борьбе с CAUTI основан на предотвращении образования биопленок, и это может быть достигнуто путем модификации поверхностей мочевых катетеров, чтобы они могли противостоять микробной колонизации (Yu et al., 2017). Сообщалось о ряде стратегий нанесения покрытия с этой целью, но большинство из них включают механизмы, предотвращающие колонизацию бактерий (Lim et al., 2015; Cooper et al., 2016; Singha et al., 2017). Как заявил Европейский центр профилактики и контроля заболеваний, в ежегодном эпидемиологическом отчете от 2014 года наиболее часто выделяемыми в результате катетерных инфекций микроорганизмами были Escherichia coli (28%), за которыми следовали виды Candida (18%). Кроме того, было продемонстрировано, что большое количество катетеров колонизировано тремя или более микроорганизмами и что только 12,5% инфекций являются мономикробными (Holá et al., 2010; Selek et al., 2016). Поэтому стратегии нанесения покрытия, нацеленные на виды грибов, пользуются большим спросом.

Амфотерицин B — наиболее распространенное полиеновое противогрибковое средство, применяемое в медицине для лечения широкого спектра грибковых инфекций (Pierce et al., 2013). Его механизм действия включает связывание с эргостеролом в клеточных мембранах грибов, вызывая утечку ионов и последующую гибель клеток (Baginski and Czub, 2009). Дезоксихолат амфотерицина B (AmB), первый разработанный препарат, был связан с некоторыми недостатками, а именно с нефротоксичностью, низкой растворимостью и биодоступностью (<0.9%) (Anderson et al., 2017). Поэтому в последние несколько лет были предприняты усилия по разработке новых составов, которые в основном основаны на липидах, коллоидной суспензии и полимерах (Saldanha et al., 2016; Tan et al., 2016; Shu et al. , 2018). Среди этих препаратов липосомальный амфотерицин B (LAmB) использовался в последние два десятилетия, поскольку было продемонстрировано, что он имеет меньшую токсичность по сравнению с дезоксихолатом амфотерицина B. Этот состав также показал лучшую эффективность при лечении клеток биопленки различных Candida spp.по сравнению с дезоксихолатом амфотерицина B (Rodrigues and Henriques, 2017).

Целью настоящего исследования было иммобилизовать LAmB на PDMS, материале, обычно используемом для изготовления мочевых катетеров, чтобы придать ему способность противостоять колонизации Candida albicans . Была исследована стратегия покрытия на основе мидий для его иммобилизации, чтобы LAmB сохранял свою антимикробную активность без значительного вымывания с поверхностей, чтобы преодолеть связанные с этим проблемы токсичности и потенциал для развития микробной устойчивости.

Материалы и методы

Организм и условия роста

В данном исследовании использовался эталонный штамм C. albicans SC 5314. После нанесения штрихов на чашку с агаром с декстрозой Сабуро (SDA, Liofichelm) из замороженного исходного раствора этот штамм выращивали в течение 24 часов при 37 ° C. Для каждого анализа некоторые колонии собирали с планшетов с SDA и выращивали в течение ночи в партиях бульона с декстрозой Сабуро (SDB, Liofichelm) при 37 ° C и 120 об / мин. Затем клетки собирали центрифугированием (3000 g, 10 мин, 4 ° C) и дважды промывали фосфатно-солевым буфером (PBS, pH = 7.5). Плотность клеток затем регулировали с помощью счетной камеры Neubauer.

Противогрибковые

Дезоксихолат амфотерицина (AmBdeox) был приобретен у Sigma (Sigma-Aldrich, США), а липосомальный амфотерицин B (LAmB) предоставлен Gilead ^® (Foster City, CA, USA). Аликвоты AmBdeox были приготовлены с использованием ДМСО в соответствии с указаниями производителя, а аликвоты LAmB были приготовлены в 10 мМ бициновом буфере.

Препарат PDMS

PDMS (набор Sylgard 184, Dow Corning, США) был приготовлен в соответствии с рекомендациями производителя.Таким образом, основа и отвердители, входящие в набор, были смешаны в соотношении 10: 1 (мас. / Мас.), Разлиты в чашку Петри и выдержаны при комнатной температуре в течение 48 часов. После этого ПДМС разрезали на круглые части диаметром 0,9 см и толщиной ~ 0,3 см. Перед использованием поверхности были подвергнуты ультразвуковой очистке для удаления примесей и жира в коммерческом моющем средстве (Sonasol, Henkel Ibérica, Португалия) в течение 5 минут, затем в метаноле в течение 20 минут и, наконец, промыты дистиллированной водой. Очищенные купоны стерилизовали при 121 ° C в течение 15 мин в автоклаве.

Покрытие полидофамином и дальнейшая иммобилизация LAmB

была выполнена с использованием ранее описанной двухэтапной стратегии нанесения покрытия на основе мидий (Lee et al., 2007), и она схематично представлена ​​на рисунке 1. Первый этап включает формирование слоя pDA, которое было выполнено с помощью погружение купонов в 7 мл свежеприготовленного раствора допамина (Sigma, 2 мг / мл) в 10 мМ бициновом буфере (Sigma, pH 8,5) на 18 ч при комнатной температуре при перемешивании (70 об / мин).Затем поверхности промывали ультрачистой водой. Для иммобилизации LAmB купоны, покрытые pDA, погружали в раствор LAmB, приготовленного в различных концентрациях (0,5, 1 и 2 мг / мл) в бициновом буфере, и инкубировали в течение ночи при комнатной температуре при перемешивании (70 об / мин). Функционализированные поверхности были промыты ультрачистой водой и высушены перед использованием.

Рисунок 1 . Схематическое изображение покрытия из полидофамина (pDA), разработанного для иммобилизации липосомального амфотерицина B (LAmB) на полидиметилсилоксане (PDMS).Материалы сначала функционализировали слоем pDA с последующей иммобилизацией LAmB, адаптированной из Xu et al. (2017).

Тесты контактного уничтожения и выщелачивания грибов

Свойства уничтожения контактов PDMS, функционализированной с помощью LAmB, были оценены, как сообщалось ранее (Alves and Pereira, 2016). Вкратце, дрожжевую суспензию доводили в SDB до конечной концентрации приблизительно 10 ⁶ колониеобразующих единиц (КОЕ) КОЕ / мл, и 20 мкл этого раствора добавляли поверх купонов PDMS, помещенных в чашку Петри.Затем планшет герметично закрывали и инкубировали при 37 ° C в статических условиях в течение 24 часов. После контакта купоны помещали на планшет с SDA так, чтобы лицо было подвергнуто действию дрожжевой суспензии, в контакте с агаром, и их инкубировали в течение дополнительных 24 ч при 37 ° C. Рост дрожжей оценивали для тестируемых условий и заносили в таблицу как «+» для роста и «-» для отсутствия видимого роста.

Для оценки возможного выщелачивания LAmB с поверхностей, модифицированных PDMS, был адаптирован ранее описанный аналитический метод (Asri et al., 2014). Поверхности помещали на чашку с агаром, предварительно залитую штрихами C. albicans , доведенную до концентрации приблизительно 10 ⁸ КОЕ / мл. Затем планшеты инкубировали в течение 72 часов при 37 ° C и оценивали наличие или отсутствие зоны ингибирования. Зона ингибирования как показатель вымывания LAmB с поверхностей. Было проведено три независимых анализа с тремя повторами для каждого условия.

Характеристика поверхности

Морфология, химический состав и шероховатость поверхности

Морфология поверхности материалов была проанализирована с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM).Перед наблюдением образцы были покрыты очень тонкой пленкой Au-Pd (80–20 мас.%), 5 нм, в установке для нанесения покрытий методом распыления с высоким разрешением и наблюдались с помощью сканирующей электронной микроскопии с полевой эмиссией сверхвысокого разрешения (FEG- SEM), NOVA 200 Nano SEM, компания FEI. Топографические изображения были выполнены с помощью детектора вторичных электронов при ускоряющем напряжении 10 кВ. Химический состав поверхностей также исследовался с помощью энергодисперсионной спектроскопии (EDS) с использованием детектора EDAX Si (Li) с ускоряющим напряжением 15 кВ.Шероховатость поверхности оценивали с помощью атомно-силовой микроскопии (АСМ). АСМ-измерения проводили при комнатной температуре с использованием многомодового атомно-силового микроскопа Nanoscope III (Digital Instruments), работающего в режиме постукивания. Скорость сканирования была установлена ​​на уровне 1 Гц, а площадь сканирования для каждого образца была зафиксирована на уровне 5 × 5 мкм.

Параметры гидрофобности поверхности

Параметры гидрофобности поверхностей материала определены методом краевого угла смачивания сидящей каплей. Углы смачивания измеряли на автоматическом устройстве для определения угла смачивания (OCA 15 Plus, Dataphysics, Германия), снабженном устройством для сбора изображений и анализа данных.Измерения проводились при комнатной температуре с использованием 3 мкл капель эталонных жидкостей для измерения стандартизованных углов смачивания: вода, глицерин и α-бромнафталин. Затем был применен подход Ван Осса (Van Oss and Giese, 1995), чтобы связать краевые углы с параметрами гидрофобности.

Жизнеспособность грибов на модифицированных поверхностях

Эффективность модифицированных поверхностей против адгезии дрожжей оценивалась путем приготовления суспензии с приблизительно 10 ⁸ КОЕ / мл в искусственной моче (Brooks and Keevil, 1997), чтобы лучше имитировать среду CAUTI.Купоны PDMS до и после модификации помещали на 48-луночные планшеты для микротитрования (Orange Scientific, США), которые покрывали 300 мкл дрожжевой суспензии, и планшеты инкубировали в течение 4 ч при 37 ° C и 120 об / мин. Затем образцы промывали физиологическим раствором (0,9% NaCl), окрашивали живым / мертвым красителем (BacLight Bacterial Viability Kit, Invitrogen) и наблюдали в инвертированном флуоресцентном микроскопе (Olympus, BX51). Окрашивающий раствор состоит из пропидия иодида и SYTO 9, двух окрашивающих агентов нуклеиновых кислот, которые позволяют различать жизнеспособные и нежизнеспособные клетки, оценивая целостность мембраны.Иодид пропидия представляет собой красное флуоресцентное средство для окрашивания нуклеиновых кислот, которое проникает только через поврежденные клеточные мембраны, в то время как SYTO 9 представляет собой окрашивающее вещество на основе зеленых флуоресцентных нуклеиновых кислот, которое может проникать в клетки как с неповрежденными, так и с поврежденными мембранами. Было собрано не менее трех изображений на один купон и проверено не менее трех купонов на анализ.

Оценка образования биопленок подсчетом КОЕ

Способность модифицированных поверхностей ухудшать образование биопленок была исследована путем подсчета количества дрожжевых клеток, прилипших к поверхностям.Суспензию дрожжей сначала готовили из ночной культуры и доводили до конечной концентрации приблизительно 10 ⁸ КОЕ / мл в искусственной моче. Купоны помещали в 48-луночные планшеты для микротитрования и добавляли по 300 мкл этой суспензии в каждую лунку. Планшеты инкубировали при 37 ° C при перемешивании (120 об / мин) и позволяли клеткам прикрепиться к поверхностям в течение 1 часа. Затем купоны дважды промывали физиологическим раствором и помещали в новые лунки микротитрационного планшета, после чего в каждую лунку добавляли 300 мкл искусственной мочи.Затем планшеты инкубировали еще 23 часа в тех же условиях. По истечении этого периода купоны снова промывали физиологическим раствором для удаления свободно плавающих дрожжей, переносили в новые лунки и наконец добавляли 300 мкл PBS в каждую лунку и соскребали поверхности. Растворы, полученные в результате соскоба, собирали и перемешивали для разрушения возможных агрегатов клеток. Выполняли последовательные 10-кратные разведения и помещали в чашки с SDA, которые инкубировали в течение ночи при 37 ° C в аэробном инкубаторе перед подсчетом.Чтобы сделать вывод о роли pDA в иммобилизации LAmB, в этом анализе также оценивали образец PMDS-LAmB. Этот образец был приготовлен простым погружением купонов PDMS в раствор LAmB (2 мг / мл) с использованием тех же условий для pDA-LAmB (в течение ночи при 70 об / мин и комнатной температуре).

Анализ цитотоксичности

Оценка цитотоксичности проводилась в соответствии с ISO 10993-5: 2006 с использованием клеток фибробластов 3T3 (CCL 163), полученных из ATCC, обычно используемых для исследований биосовместимости поверхности биоматериалов (Lee et al., 2004a; Zhu et al., 2006). Среда Игла, модифицированная Дульбекко (DMEM) с добавлением 10% фетальной бычьей сыворотки и 1% пенициллина / стрептомицина, была использована для культивирования этих клеток при 37 ° C, 5% CO ₂ . После достижения слияния трипсин использовали для отделения клеток и готовили клеточную суспензию с 10 ⁵ клеток / мл, которую затем добавляли в каждую лунку 48-луночного микротитрационного планшета, в который ранее были вставлены поверхности PDMS. Планшеты инкубировали при 37 ° C, 5% CO2 в течение 48 часов, и после этого периода времени цитотоксичность оценивали с помощью MTS (3- (4,5-диметилтиазол-2-ил) -5- (3-карбоксиметоксифенил) — 2- (4-сульфофенил) -2H-тетразолий) анализ восстановления внутренней соли как показатель жизнеспособности клеточного метаболизма.Для этого среду удаляли и в каждую лунку добавляли раствор, содержащий 100 мкл MTS (Promega CellTiter 96 ^® AQueous Non-Radioactive Cell Proliferation Assay) на каждый 1 мл DMEM без фенолового красного. После 1 часа инкубации в темноте, при 37 ° C, 5% CO2, поглощение полученного раствора было красным при 490 нм, и результаты были выражены как процент жизнеспособных клеток с использованием метаболической активности клеток, выращенных на PDMS, покрытых pDA. как элементы управления.

Статистический анализ

Результаты были представлены как среднее значение ± стандартное отклонение (SD).Статистический анализ проводился с помощью теста нормальности Колмогорова-Смирнова с использованием Graph Pad Prism 7.0 для Mackintosh. Впоследствии были реализованы параметрические тесты (односторонний тест Anova с последующим тестом Тьюки) или непараметрические (тест Краскела-Уоллиса), в зависимости от того, были ли образцы из нормально распределенных популяций или нет, соответственно.

Результаты и обсуждение

Недостатки, возникающие из-за бактериальной колонизации постоянных устройств, таких как мочевые катетеры, были хорошо изучены, о чем свидетельствуют масштабные исследования на организме по стратегиям антибактериального покрытия.Совсем недавно стало ясно, что виды грибов прикрепляются к этим устройствам либо сами по себе, но, в основном, вместе с бактериями, играя решающую роль в патогенезе инфекций биопленок поли-царства (Costa-Orlandi et al., 2017). Таким образом, основная цель настоящего исследования состояла в том, чтобы предложить стратегию противогрибкового покрытия для предотвращения колонизации C. albicans , наиболее распространенного грибка, связанного с постоянными инфекциями медицинских устройств (Mukherjee et al., 2009). PDMS, широко известный как силиконовый каучук, использовался в качестве модельной поверхности для функционализации, чтобы лучше имитировать химию поверхности силиконовых мочевых катетеров (Lee et al., 2004b). Модификация поверхности была выполнена с использованием простого, универсального и экономичного подхода, основанного на химии дофамина, который ранее применялся для иммобилизации нескольких антибактериальных агентов (Sileika et al., 2011; Alves and Pereira, 2016; Alves et al., 2016). ). Для обеспечения противогрибковых свойств был выбран липидный состав амфотерицина B (липосомальный амфотерицин B). Механизм действия, предложенный для этого препарата, основан на связывании липосом с клеточными стенками и последующей диссоциации свободного амфотерицина B, который сам проходит через клеточную стенку до тех пор, пока не достигнет клеточной мембраны, способствуя утечке внутриклеточных компонентов и последующей гибели грибковых клеток ( Stone et al., 2016). Недавно было показано, что липосомы способны неповрежденными проходить через клеточную стенку и высвобождать AmB только тогда, когда они достигают внутренней стороны клеточной стенки на поверхности гидрофобной мембраны. Когда он не контактирует с грибком, AmB остается связанным со слоем липосом, что объясняет его пониженную токсичность для клеток млекопитающих при введении для лечения системных грибковых инфекций (Walker et al., 2018). Циркулирующие липосомы могут быстро выводиться из организма, поэтому меньшие количества достигают целевого участка (Pasquardini et al., 2008). Иммобилизация на поверхности представляет собой многообещающую стратегию решения этих проблем.

Иммобилизация LAmB на поверхности PDMS

Для иммобилизации LAmB на поверхности PDMS был применен двухэтапный подход с биологическим вдохновением (рис. 1). Первый этап включал нанесение адгезивного «грунтовочного» покрытия pDA на поверхности PDMS из слабощелочного раствора дофамина. Толщина этого слоя, сформированного в аналогичных условиях, была ранее измерена эллипсометрией, и она составляла приблизительно 50 нм (Lee et al., 2007; Чжоу и др., 2014). Этот параметр не должен существенно изменяться после иммобилизации LAmB, как это было продемонстрировано для других соединений, таких как антимикробные пептиды (Cui et al., 2014). Присутствие функциональных групп хинона в покрытии pDA делает возможной дальнейшую ковалентную иммобилизацию нуклеофильных биомолекул посредством реакций присоединения Михаэля и / или оснований Шиффа (Liebscher et al., 2013). Свободный амфотерицин B содержит первичные амины, поэтому была выдвинута гипотеза, что если некоторое количество AmB высвобождается из липосом во время функционализации поверхности, покрытой pDA, то этот амфотерицин может быть привит к поверхности посредством реакции присоединения Михаэля и / или реакции основания Шиффа.Что касается липосом, поскольку они не содержат в своем составе каких-либо аминовых или тиоловых групп, это было предназначено для содействия их адсорбции, используя преимущества повышенной шероховатости, обеспечиваемой покрытиями на основе pDA, о которых ранее сообщалось (Alves et al., 2016 ). Было показано, что низкая шероховатость способствует разрыву липосом, а высокая шероховатость вызывает адсорбцию целых липосом (Duarte et al., 2015). На втором этапе были протестированы различные концентрации LAmB. Поскольку он был предназначен для обеспечения способности PDMS уничтожать грибковые клетки, но без активного высвобождения AmB, чтобы избежать цитотоксических проблем, параметры оптимизации на этой фазе включали следующие факторы: активность по уничтожению контактов и выщелачиванию (таблица 1).

Таблица 1 . Контактно-убивающая активность и выщелачивающая способность PDMS, функционализированных LAmB с различными концентрациями.

Результаты показали, что не наблюдалось уничтожения контактов для чистого PDMS до или после покрытия pDA (дополнительный рисунок 1). Дальнейшая функционализация с помощью LAmB давала поверхности с активностью по уничтожению грибков при контакте с грибами только для более высокой тестируемой концентрации (2 мг / мл), о чем свидетельствует отсутствие роста грибов в этих модифицированных купонах.Что касается высвобождения LAmB, для всех испытанных концентраций не было обнаружено зоны ингибирования, что свидетельствовало об отсутствии высвобождения с поверхностей или из липосом. Если некоторое количество AmB высвобождается из липосом во время иммобилизации, эти результаты предполагают, что он был ковалентно связан через их аминогруппы посредством реакций присоединения Михаэля и / или оснований Шиффа. Кроме того, в целях сравнения свободный AmBdeox также был иммобилизован с использованием более высокой концентрации протестированного LAmB, и можно было наблюдать зону ингибирования, окружающую функционализированные купоны (дополнительный рисунок 2), свидетельство выщелачивания AmB, что подчеркивает роль липосомы на защиту AmB, даже когда они иммобилизованы.

Общие результаты этих тестов оптимизации позволили определить лучшую концентрацию для иммобилизации LAmB, чтобы обеспечить поверхности PDMS противогрибковой активностью, но без высвобождения LAmB с поверхностей (2 мг / мл). Эта стратегия нанесения покрытия была дополнительно оценена.

Характеристика поверхности

Морфология поверхности после каждого этапа функционализации была проверена с помощью анализа SEM (рис. 2A). Можно было наблюдать, что чистый PDMS показывает гладкую поверхность по сравнению с другими модифицированными поверхностями.После покрытия pDA на поверхностях были обнаружены некоторые агрегаты, возникшие в результате самополимеризации дофамина, описанного ранее (Alves et al., 2016). Дальнейшая функционализация с помощью LAmB не внесла существенных изменений в эту морфологию. Поскольку агломераты дофамина находятся в том же диапазоне липосом, загруженных AmB, их невозможно различить. Для дальнейшей характеристики морфологии поверхности образцы также оценивали с помощью АСМ, и по полученным изображениям можно было определить среднюю шероховатость поверхностей (рис. 2В).Результаты подтвердили, что покрытие pDA увеличивает шероховатость поверхности, что может быть объяснено присутствием агломератов полидофамина и согласуется с данными других исследований (Xu et al., 2017). Дополнительный слой LAmB уменьшил шероховатость поверхности по сравнению с покрытием pDA. Химические анализы также были проведены с использованием EDS, и результаты представлены в таблице 2. Результаты показали, что PDMS до и после покрытия pDA демонстрировали аналогичную химическую подпись, что может быть связано с глубиной отбора проб, достигнутой EDS, которая превышает 50 нм ( максимальная толщина покрытий ПДА).Таким образом, ожидается, что PDMS вносит основной вклад в химическую сигнатуру, обнаруженную с помощью EDS-анализа. С другой стороны, дальнейшая функционализация PDMS с покрытием pDA с помощью LAmB привела к химическим изменениям, а именно к увеличению содержания углерода (C) и снижению содержания кремния (Si), что свидетельствует об успешном нанесении покрытия LAmB.

Рисунок 2 . Характеристика поверхности. СЭМ изображения (A) и средняя шероховатость поверхности (B) немодифицированного полидиметилсилоксана (PDMS) и pDA до и после функционализации с помощью LAmB.Масштабные линейки в левом и правом столбце указывают 10 и 2 мкм соответственно. Значительные различия были обнаружены для ^** p <0,01 по сравнению с контрольными поверхностями PDMS.

Таблица 2 . Количественная оценка EDS атомных составов на поверхности полидиметилсилоксана (PDMS), на поверхностях PDMS, покрытых pDA (pDA), и на поверхностях PDMS, покрытых pDA, функционализированных LAmB (LAmB).

Параметры гидрофобности поверхностей также определялись с использованием подхода Ван Осса (Van Oss and Giese, 1995).Краевые углы, параметры поверхностного натяжения и свободная энергия взаимодействия сведены в Таблицу 3. Результаты показали, что чистый PDMS имел краевой угол смачивания воды выше 65 ° и отрицательное значение свободной энергии взаимодействия (Δ G iwiTOT), что показывает гидрофобные свойства этого материала (Vogler, 1998). Нанесение покрытия pDA придало модифицированным поверхностям гидрофильные свойства, о чем свидетельствует положительное значение свободной энергии взаимодействия и меньший угол контакта с водой, равный 77.8 °. Эта модификация поверхности объясняется полимеризацией дофамина, которая вводит новые гидрофильные функциональные группы, особенно катехоловые и аминогруппы, на поверхность PDMS. Дальнейшая функционализация с помощью LAmB увеличивала значение свободной энергии взаимодействия, что объяснялось успешным декорированием липосомами на поверхностях PDMS, покрытых pDA.

Таблица 3 . Значения углов смачивания (°) с водой (θ _W ), глицерином (θ _G ), α-бромнафталином (θ _B ), параметрами поверхностного натяжения (мДж / м ² ) и свободной энергией взаимодействие (ΔGiwiTOT) (мДж / м ² ) между поверхностями (i) при погружении в воду (w).

Противогрибковые свойства функциональных покрытий

После подтверждения того, что LAmB сохраняет свою активность после иммобилизации, его противогрибковые свойства были дополнительно оценены. Чтобы проверить способность модифицированных поверхностей вмешиваться в адгезию и / или жизнеспособность C. albicans , грибковым клеткам давали прилипнуть в течение 4 часов, а оставшиеся клетки на поверхностях PDMS были визуализированы с помощью флуоресцентной микроскопии (рис. 3). Установлено, что первые 6 часов являются критическим временем для предотвращения адгезии патогенов к поверхностям имплантатов из биоматериалов (Poelstra et al., 2002). Можно было наблюдать, что грибковые клетки были способны прикрепляться как к немодифицированным PMDS, так и к покрытым pDA поверхностям без ущерба для их жизнеспособности. С другой стороны, дальнейшая иммобилизация с помощью LAmB предоставила поверхностям PDMS способность предотвращать грибковую адгезию и способствовать распаду клеточной мембраны, о чем свидетельствует меньшее количество прикрепленных клеток и их красный цвет флуоресценции. Уменьшение количества прилипших клеток, обнаруженных на этих поверхностях, свидетельствует об их антиадгезионных свойствах, которые можно отнести к повышенной гидрофильности и меньшей шероховатости по сравнению с одним покрытием pDA (рис. 2 и табл. 3).Наблюдаемые свойства уничтожения контактов могут быть приписаны AmB, высвобожденному из липосом во время иммобилизации и впоследствии привитому к покрытию pDA посредством реакции добавления Михаэля и / или основания Шиффа, а также иммобилизованных липосом, которые при контакте с грибами будут способствовать высвобождению AmB в мишени. мембраны этих клеток (Walker et al., 2018).

Рисунок 3 . Первоначальная адгезия грибков к поверхностям. Репрезентативные флуоресцентные изображения живых / мертвых пятен, полученные после адгезии C.albicans в течение 4 часов на немодифицированном полидиметилсилоксане (PDMS, (A) ), поверхностях PDMS, покрытых pDA (pDA, (B) , и поверхностях, покрытых pDA, функционализированных LAmB (LAmB, (C) ). Масштабная линейка обозначает 20 мкм.

Противогрибковая активность LAmB также исследовалась в течение более длительного периода времени: колонизации грибов позволяли продолжаться в течение 1 часа, а затем подвергали воздействию мочи в течение дополнительных 23 часов, чтобы лучше имитировать физиологические условия. Количество грибковых клеток, прилипших к поверхностям, подсчитывали подсчетом КОЕ (рис. 4).Результаты показали, что PDMS с покрытием pDA и без него способствует прикреплению C. albicans , что продемонстрировано в течение более короткого периода времени. Иммобилизованный LAmB способен нарушать прикрепление грибов, о чем свидетельствует снижение примерно на 3 Log КОЕ. Чтобы лучше понять роль слоя pDA в функционализации LAmB, физическая адсорбция LAmB продолжалась на поверхностях PDMS, и были оценены их противогрибковые свойства. Результаты показали, что простая адсорбция LAmB не придавала поверхности PDMS противогрибковые свойства, как C.albicans был способен прилипать к этим поверхностям в той же степени, что и контрольные PDMS и pDA. Такие результаты свидетельствуют о роли pDA в стабильной функционализации PDMS с помощью LAmB.

Рисунок 4 . Количество прикрепившихся клеток C. albicans после воздействия чистого полидиметилсилоксана (PDMS), поверхностей PDMS, покрытых pDA (pDA), PDMS после адсорбции LAmB (PDMS-LAmB) и поверхностей pDA, функционализированных LAmB (Lamb) в течение 1 ч, с последующей 23-часовой инкубацией в искусственной моче.Значительные различия были обнаружены для ^*** p <0,001 по сравнению с контрольными образцами PDMS.

Биосовместимость иммобилизованного LAmB

Важным преимуществом, связанным с использованием LAmB, является его сниженная токсичность, обеспечиваемая их включением в липосомы (Stone et al., 2016). Затем оценивали токсичность LAmB после функционализации для клеток млекопитающих. Результаты, представленные на фиг. 5, показали, что поверхности, функционализированные с помощью LAmB, не нарушали метаболическую активность фибробластов 3T3 по сравнению с покрытием pDA, что свидетельствует об отсутствии токсичности.Эти данные лестницы также предполагают отсутствие высвобождения активного AmB, что может быть связано с его захватом липосомами или его ковалентным прикреплением к поверхности.

Рисунок 5 . Биосовместимость поверхностей. Жизнеспособность клеток фибробластов 3T3 после 48 ч контакта с поверхностями PDMS, покрытыми pDA, до и после функционализации с помощью LAmB, измеренная с помощью анализа MTS. Существенных различий не обнаружено.

Выводы

Важность сосуществования грибов и бактерий в патогенезе инфекций, связанных с биоматериалами, стала осознаваться только недавно.Учитывая различия в клеточных стенках бактерий и грибов, большинство стратегий антибактериального покрытия также не будут противогрибковыми. В этом исследовании для иммобилизации LAmB была успешно применена стратегия нанесения покрытия на основе мидий. Хотя характеристика поверхности показала, что покрытие pDA придает поверхностям PDMS гидрофильные свойства, но увеличивает шероховатость, последняя затем ослабляется после функционализации LAmB. Этот подход также обеспечил поверхности PDMS замечательными противогрибковыми и биосовместимыми свойствами, а следовательно, большим потенциалом для использования в сочетании с антибактериальными средствами при разработке катетеров, способных предотвратить ОСТОРОЖНО.

Доступность данных

Необработанные данные, подтверждающие выводы этой рукописи, будут предоставлены авторами без излишних оговорок любому квалифицированному исследователю.

Авторские взносы

DA и MP разработали эксперименты. А.В., Д.А. и Т.Г. проводили эксперименты. DA, AV, CR и MP проанализировали данные. Д.А. написал рукопись. Все авторы одобрили представленную рукопись.

Финансирование

Это исследование было поддержано Португальским фондом науки и технологий (FCT) в рамках стратегического финансирования подразделения UID / BIO / 04469/2019 и операции BioTecNorte (NORTE-01-0145-FEDER-000004), финансируемой Европейским Фонд регионального развития в рамках Norte2020 — Programa Operacional Regional do Norte.Авторы также выражают признательность за поддержку проекта POLY-PrevEnTT (PTDC / BTM-SAL / 29841/2017) через Программу оперативного соревнования и интернационализации (COMPETE2020) и за счет национальных фондов через Португальский фонд науки и технологий (FCT). -POCI-01-0145-FEDER-029841).

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Дополнительные материалы

Дополнительные материалы к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fchem.2019.00431/full#supplementary-material

Список литературы

Алвес, Д., Магальяйнш, А., Гживач, Д., Нойбауэр, Д., Камыш, В., и Перейра, М. О. (2016). Совместная иммобилизация Palm и ДНКазы I для разработки эффективного противоинфекционного покрытия для поверхностей катетеров. Acta Biomater. 44, 313–22.DOI: 10.1016 / j.actbio.2016.08.010

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Алвес, Д., Перейра, М. О. (2016). Биологические стратегии нанесения покрытий для иммобилизации полимиксинов для создания поверхностей, убивающих контакт. Macromol. Biosci. 16, 1450–1460. DOI: 10.1002 / mabi.201600122

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Андерсон, А., Макманус, Д., Перро, С., Ло, Ю. К., Серопиан, С., и Топал, Дж.Е. (2017). Комбинация липосомального амфотерицина B, позаконазола и перорального амфотерицина B для лечения слизистых оболочек желудочно-кишечного тракта у пациента с ослабленным иммунитетом. Med. Mycol. Case Rep. 17, 11–13. DOI: 10.1016 / j.mmcr.2017.05.004

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Асри, Л.А.Т.В., Крисмару, М., Руст, С., Чен, Ю., Ивашенко, О., Рудольф, П., и др. (2014). Приспосабливающееся к форме антибактериальное покрытие из иммобилизованных соединений четвертичного аммония, привязанных к сверхразветвленной полимочевине, и механизм ее действия. Adv. Функц. Матер. 24, 346–355. DOI: 10.1002 / adfm.201301686

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Азеведо, А.С., Алмейда, К., Мело, Л.Ф., и Азеведо, Н.Ф. (2017). Влияние полимикробных биопленок на катетер-ассоциированные инфекции мочевыводящих путей. Crit. Rev. Microbiol. 43, 423–439. DOI: 10.1080 / 1040841X.2016.1240656

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бушер, Х. Дж., Ван Дер Мей, Х. К., Суббиадосс, Г., Jutte, P. C., Van Den Dungen, J. J. A. M., Zaat, S. A. J., et al. (2012). Инфекция, связанная с биоматериалом: определение финиша в гонке за поверхность. Sci. Пер. Med. 4: 153rv10. DOI: 10.1126 / scitranslmed.3004528

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Купер И. Р., Поллини М. и Паладини Ф. (2016). Потенциал фотоосажденного серебряного покрытия на катетерах Фолея для предотвращения инфекций мочевыводящих путей. Mater. Sci.Англ. С 69, 414–420. DOI: 10.1016 / j.msec.2016.07.004

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Коста-Орланди, К., Сарди, Дж. К. О., Питанги, Н. С., де Оливейра, Х. К., Скорцони, Л., Галеан, М. К., и др. (2017). Грибковые биопленки и полимикробные заболевания. J. Fungi 3:22. DOI: 10.3390 / jof3020022

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Цуй, Дж., Джу, Ю., Лян, К., Эдзима, Х., Лёрхер, С., Гаузе, К.T., et al. (2014). Наноразмерная инженерия поверхностей с низким уровнем загрязнения путем иммобилизации цвиттерионных пептидов полидофамином. Мягкое вещество . 10, 2656–2663. DOI: 10.1039 / c3sm53056f

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Донлан Р. М. и Костертон Дж. У. (2002). Биопленки: механизмы выживания клинически значимых микроорганизмов. Clin. Microbiol. Ред. 15, 167–193. DOI: 10.1128 / CMR.15.2.167-193.2002

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Дуарте, А.А., Ботельо-ду-Рего, А. М., Салерно, М., Рибейро, П. А., Эль-Бари, Н., Бушихи, Б. и др. (2015). Липосомы DPPG, адсорбированные на полимерных подушках: влияние шероховатости на количество, состав поверхности и топографию. J. Phys. Chem. B 119, 8544–8552. DOI: 10.1021 / acs.jpcb.5b02384

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Флорес-Мирелес, А. Л., Уокер, Дж. Н., Капарон, М., Халтгрен, С. Дж. (2015). Инфекции мочевыводящих путей: эпидемиология, механизмы заражения и варианты лечения. Nat. Rev. Microbiol. 13, 269–284. DOI: 10.1038 / nrmicro3432

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Holá, V., Ruzicka, F., and Horka, M. (2010). Микробное разнообразие при инфекциях биопленок мочевыводящих путей с использованием ультразвуковых методов. FEMS Immunol. Med. Microbiol. 59, 525–528. DOI: 10.1111 / j.1574-695X.2010.00703.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Якобсен, С. М., Стиклер, Д. Дж., Мобли, Х. Л. Т., и Шертлифф, М. Э. (2008). Осложненные катетер-ассоциированные инфекции мочевыводящих путей, вызванные Escherichia coli и Proteus mirabilis . Clin. Microbiol. Rev. 21, 26–59. DOI: 10.1128 / CMR.00019-07

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ли, Х., Деллаторе, С. М., Миллер, В. М., и Мессерсмит, П. Б. (2007). Химия поверхности для многофункциональных покрытий, вдохновленная мидиями. Наука 318, 426–430.DOI: 10.1126 / science.1147241

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ли, Дж. Н., Цзян, X., Райан, Д., и Уайтсайдс, Г. М. (2004a). Совместимость клеток млекопитающих на поверхностях поли (диметилсилоксана). Langmuir 20, 11684–11691. DOI: 10.1021 / la048562 +

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ли, С. Дж., Ким, С. В., Чо, Ю. Х., Шин, В. С., Ли, С. Е., Ким, С. С. и др. (2004b). Сравнительное многоцентровое исследование частоты катетер-ассоциированных инфекций мочевыводящих путей между катетерами, покрытыми нитрофуразоном, и силиконовыми катетерами. Внутр. J. Противомикробные агенты 24 (Приложение 1), S65 – S69. DOI: 10.1016 / j.ijantimicag.2004.02.013

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Либшер, Дж., Мровчинский, Р., Шайдт, Х. А., Филип, К., Хайдаде, Н. Д., Турку, Р. и др. (2013). Структура полидофамина: бесконечная история? Langmuir 29, 10539–10548. DOI: 10.1021 / la4020288

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лим, К., Чуа, Р.Р. Ю., Хо, Б., Тамбья, П. А., Хадиното, К., и Леонг, С. С. Дж. (2015). Разработка катетера, функционализированного оболочкой из полидофаминового пептида с антимикробными и антибиотикопленочными свойствами. Acta Biomater. 15, 127–138. DOI: 10.1016 / j.actbio.2014.12.015

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Lo, E., Nicolle, L.E., Coffin, S.E., Gould, C., Maragakis, L.L., Meddings, J., et al. (2014). Стратегии профилактики катетер-ассоциированных инфекций мочевыводящих путей в больницах неотложной помощи: обновление 2014 г. Заражение. Control Hosp. Эпидемиол. 35, 464–479. DOI: 10.1086 / 675718

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Мукерджи, П. К., Лонг, Л., Ким, Х. Г., и Ганноум, М. А. (2009). Липидный комплекс амфотерицина B эффективен при лечении биопленок Candida albicans с использованием модели катетер-ассоциированных биопленок Candida. Внутр. J. Antimicrob. Агенты 33, 149–153. DOI: 10.1016 / j.ijantimicag.2008.07.030

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Паскуардини, Л., Лунелли, Л., Ванцетти, Л., Андерле, М., и Педерзолли, К. (2008). Иммобилизация катионных липосом, нагруженных рифампицином, на полистироле для приложений доставки лекарств. Коллоидные поверхности B Биоинтерфейсы 62, 265–272. DOI: 10.1016 / j.colsurfb.2007.10.019

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пирс, К. Г., Сринивасан, А., Уппулури, П., Рамасубраманиан, А. К., и Лопес-Рибо, Дж. Л. (2013). Противогрибковая терапия с акцентом на биопленки. Curr. Opin. Pharmacol. 13, 726–730. DOI: 10.1016 / j.coph.2013.08.008

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Поэльстра К. А., Барекзи Н. А., Редиск А. М., Фелтс А. Г., Слант Дж. Б. и Грейнджер Д. В. (2002). Профилактическое лечение грамположительных и грамотрицательных инфекций брюшного имплантата с использованием местных поликлональных антител. J. Biomed. Матер. Res. 60, 206–215. DOI: 10.1002 / jbm.10069

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Родригес, К., и Энрикес, М. (2017). Липосомальные и дезоксихолатные препараты амфотерицина B: эффективность против инфекций биопленок, вызванных Candida spp. Патогены 6:62. DOI: 10.3390 / pathogens6040062

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Салдана, К. А., Гарсия, М. П., Иокка, Д. К., Ребело, Л. Г., Соуза, А. С. О., Бокка, А. Л. и др. (2016). Противогрибковая активность амфотерицина B, конъюгированного с наноразмерным магнетитом, при лечении паракокцидиоидомикоза. PLoS Negl. Троп. Дис. 10: e0004754. DOI: 10.1371 / journal.pntd.0004754

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Селек, М. Б., Кула Атик, Т., Бекторе, Б., Атик, Б., Демир, С., Байлан, О., и др. (2016). Первое сообщение об образовании макроскопической биопленки, вызванной Candida albicans , на мочевых катетерах, покрытых серебряным гидрогелем. Am. J. Infect. Контроль . 44, 1174–1175. DOI: 10.1016 / j.ajic.2016.03.042

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шу, С., Ли, Т., Ян, В., Ли, Д., Цзи, С., и Дин, Л. (2018). Гидрогели полипептида, конъюгированного с амфотерицином B, как новая инновационная стратегия лечения грибковых инфекций. R. Soc. Open Sci. 5: 171814. DOI: 10.1098 / RSOS.171814

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Силейка, Т. С., Ким, Х. Д., Маниак, П., и Мессерсмит, П. Б. (2011). Антибактериальные свойства полимерных поверхностей, модифицированных полидофамином, содержащих пассивные и активные компоненты. ACS Appl.Матер. Интерфейсы 3, 4602–4610. DOI: 10.1021 / am200978h

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Сингха П., Локлин Дж. И Ханда Х. (2017). Обзор последних достижений в области противомикробных покрытий для мочевых катетеров. Acta Biomater. 50, 20–40. DOI: 10.1016 / j.actbio.2016.11.070

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Стоун, Н. Р. Х., Биканик, Т., Салим, Р., и Хоуп, В. (2016). Липосомальный амфотерицин B (AmBisome ^® ): обзор фармакокинетики, фармакодинамики, клинического опыта и будущих направлений. Наркотики 76, 485–500. DOI: 10.1007 / s40265-016-0538-7

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Тан, Т. Р., Хой, К. М., Чжан, П., и Нг, С. К. (2016). Характеристика конъюгата полиэтиленгликоль-амфотерицин B, загруженного свободным AMB для повышения противогрибковой эффективности. PLoS ONE 11: e0152112. DOI: 10.1371 / journal.pone.0152112

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Тенке П., Мезей Т., Боде, И., и Кёвес, Б. (2017). Катетер-ассоциированные инфекции мочевыводящих путей. Eur. Урол. Дополнение 16, 138–143. DOI: 10.1016 / j.eursup.2016.10.001

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ван Осс, К. Дж., И Гизе, Р. Ф. (1995). Гидрофильность и гидрофобность глинистых минералов. Clays Clay Miner. 43, 474–477. DOI: 10.1346 / CCMN.1995.0430411

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Уокер, Л., Суд, П., Ленардон, М.Д., Милн, Г., Олсон, Дж., Дженсен, Г. и др. (2018). Вязкоупругие свойства клеточной стенки грибов позволяют перемещать амбисомы в виде интактных липосомных везикул. MBio 9: e02383–17. DOI: 10.1128 / mBio.02383-17

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Xu, X., Wang, L., Luo, Z., Ni, Y., Sun, H., Gao, X., et al. (2017). Простая и универсальная стратегия создания противовоспалительных и антибактериальных поверхностей с полидофамин-опосредованными липосомами, высвобождающими дексаметазон и миноциклин для потенциальных применений имплантатов. ACS Appl. Матер. Интерфейсы 9, 43300–43314. DOI: 10.1021 / acsami.7b06295

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Yu, K., Lo, J. C. Y., Yan, M., Yang, X., Brooks, D. E., Hancock, R. E. W., et al. (2017). Антиадгезивное антимикробное пептидное покрытие предотвращает катетер-ассоциированную инфекцию на модели мочевой инфекции у мышей. Биоматериалы 116, 69–81. DOI: 10.1016 / j.biomaterials.2016.11.047

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Зарб, П., Coignard, B., Griskeviciene, J., Muller, A., Vankerckhoven, V., Weist, K., et al. (2012). Пилотное исследование распространенности инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи, и использования противомикробных препаратов, проведенное Европейским центром профилактики и контроля заболеваний (ECDC). Евронаблюдение 17: 20316. DOI: 10.2807 / ese.17.46.20316-en

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Zhou, P., Deng, Y., Lyu, B., Zhang, R., Zhang, H., Ma, H., et al. (2014). Полидофаминовое покрытие, быстро осаждаемое при высокой температуре и интенсивном перемешивании: формирование, характеристика и биофункциональная оценка. PLoS ONE 9: e113087. DOI: 10.1371 / journal.pone.0113087

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чжу, А. П., Фанг, Н., Чан-Парк, М. Б., и Чан, В. (2006). Динамика адгезионного контакта фибробластов 3T3 на поверхности поли (лактид-гликолидная кислота), модифицированная фотохимической иммобилизацией биомакромолекул. Биоматериалы 27, 2566–2576. DOI: 10.1016 / j.biomaterials.2005.11.039

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Зеленое противогрибковое покрытие на водной основе на основе микрокапсул эфирного масла

Основные моменты

•

Биоколонизация окрашенных поверхностей вызывает проблемы со здоровьем и сокращает срок их службы.

•

Получены меламиноформальдегидные микрокапсулы, содержащие эфирные масла.

•

Успешно разработано покрытие на водной основе с микрокапсулами эфирного масла.

•

Инновационное покрытие на водной основе защищает внутренние поверхности от Aspergillus fumigatus.

Реферат

Существует большое беспокойство по поводу микробной колонизации в помещениях, особенно в местах, где должны соблюдаться высокие стандарты гигиены окружающей среды. Кроме того, из-за этого сокращается срок службы покрытия из-за обесцвечивания и разрушения. В настоящее время это проблема, которую необходимо решать инновационным и экологически безопасным способом. В этом смысле цель работы заключалась в разработке зеленой краски на водной основе, в состав которой входят микрокапсулы, содержащие эфирное масло в качестве биоцидного агента.Это новое гигиеническое покрытие будет применяться для защиты внутренних поверхностей от грибка. Микрокапсулы были синтезированы межфазной полимеризацией. Меламиноформальдегидная (MF) смола использовалась для стенки оболочки микрокапсул, а эфирные масла лавандина и чайного дерева (EOs) — в качестве основных материалов. Синтезированные микрокапсулы охарактеризованы с помощью сканирующей электронной микроскопии, инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье и анализа размера частиц. Было выполнено приготовление акриловой краски на водной основе, и микрокапсулы MF-EO были диспергированы в исходной краске непосредственно перед нанесением на коммерческие гипсовые плиты.Стабильность MF-EO в краске была успешно достигнута. Использовали две контрольные краски: одна содержала ЭО в свободной форме, а другая — без биоцида.

Эффективность микрокапсул в пленке краски против суспензии спор Aspergillus fumigatus оценивали путем посева грибка на окрашенную поверхность. Рост грибков оценивали в соответствии со стандартной спецификацией ASTM D5590. Оценка, полученная для краски MF-Lavandin, указывает только на следы роста на окрашенной поверхности (<10%).На контрольных красках и красках MF-Tea tree прирост составил 70%. MF-Lavandin показал высокую ингибирующую активность против грибка в сухой пленке краски по сравнению с краской, содержащей свободную форму ЭО.

Ключевые слова

Меламино-формальдегидные микрокапсулы

Эфирное масло

Aspergillus fumigatus

Противогрибковое покрытие на водной основе

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

© 2020 Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Цитирующие статьи

Постоянная дезинфекция поверхности ✓ Антимикробные покрытия

Как действует антимикробное покрытие?

В основном поверхность с антимикробным покрытием напоминает поле лезвий.Молекулы образуют сильные пики, которые буквально разрезают клеточные стенки микробов. Это приводит к бактерицидному, вирулицидному и фунгицидному эффекту.

Где можно использовать антимикробное покрытие?

Везде, где необходима дезинфекция поверхностей. В первую очередь больницы, дома престарелых или даже врачебные кабинеты, то есть в местах, где незначительные инфекции могут быть потенциально опасными — для больных и пожилых людей. Под воздействием пандемии COVID 19 проблема профилактики инфекций стала частью повседневной жизни и предопределяет противомикробные покрытия в качестве решений для всего государственного сектора: автобусов, поездов, школ или университетов.

Чем различаются антимикробные и антибактериальные покрытия?

Преимущество антимикробных покрытий — их широкий спектр действия. В отличие от антибактериальной обработки поверхности покрытия, такие как LiquidGuard от nanoCare, устойчиво реструктурируют поверхность в наномасштабе и, таким образом, гарантируют постоянные решения не только за счет бактерицидных, но также вирулицидных и фунгицидных функций.

Какие преимущества дает антимикробное покрытие от nanoCare?

Антимикробное покрытие LiquidGuard обеспечивает самодезинфицирующую обработку поверхности с длительным эффектом.Преимущество долговечности обусловлено измененной структурой поверхности, которая позволяет молекулам углерода резко выступать наружу. Он обладает не только бактерицидным, но также вирулицидным и фунгицидным действием. Кроме того, структура обрабатываемой поверхности параллельно сглаживается на наноуровне. Это делает поверхность более устойчивой к микроцарапинам и УФ-лучам.

Защищают ли антимикробные покрытия nanoCare от COVID-19 или вирусов короны?

Фактически независимые институты доказали его эффективность против вирусов гриппа A и SARS TGEV.Из этого можно сделать вывод, что противомикробное покрытие LiquidGuard также эффективно против широко распространенного во всем мире вируса SARS-CoV-2, широко известного как коронавирус, который вызывает заболевание легких COVID-19.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно.Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом.Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу.Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта.Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Различий между антимикробными и антибактериальными покрытиями

Часть третья из четырех частей статьи о применении красок и покрытий

В чем разница между антимикробным и антибактериальным покрытием? Противомикробные агенты токсичны для бактерий, вирусов и грибков, в то время как антибактериальные агенты эффективны против бактерий.

Медицинские учреждения являются одними из наиболее распространенных применений этих покрытий, но школы и коммерческие здания все чаще применяют эти продукты для таких применений, как оборудование для дверей и туалетов, чтобы предотвратить перекрестное загрязнение.

Противомикробные средства уничтожают или подавляют рост микроорганизмов, особенно патогенных. Эти покрытия содержат добавки, которые защищают поверхности от вызывающих запах бактерий, вирусов, плесени и грибка. Медьсодержащие соединения, включая медь, латунь, бронзу, мельхиор и медь-никель-цинк, обладают естественными антимикробными свойствами, которые уничтожают эти микроорганизмы.

Было обнаружено, что продукты, изготовленные с использованием медьсодержащих покрытий и определенных полимеров, обеспечивают защиту от кишечной палочки, стафилококка, гриппа, грибков и других микроорганизмов. Эти покрытия также используются в виде порошка и распылителя после очистки в таких областях, как ковры, полости в стенах, пространства для ползания и воздуховоды HVAC, которые склонны к росту плесени.

Антибактериальные средства действуют, предотвращая первоначальную адгезию клеток микроорганизмов к поверхности. Одним из примеров является анодирование поверхности финишным покрытием, содержащим покрытие из полимера и фосфата кальция, содержащего хлоргексадин.

Менеджеры, которые проводят тщательные исследования перед принятием решений по спецификациям красок и покрытий, могут получить важные преимущества. Лучшие продукты, которые хорошо подходят для применения, означают более низкие затраты в течение жизненного цикла, более низкие затраты на рабочую силу, меньшее количество прерываний полезного использования объекта, меньшее количество прерываний рабочего графика жильцов и меньше запахов и других раздражений от краски и выделения газов, выделяющихся во время высыхания. цикл и далее. Разумные деньги в области нанесения красок и покрытий заключаются в поиске продукта высочайшего качества для обеспечения максимально длительного срока службы.

Томас А. Вестеркамп (Thomas A. Westerkamp) — консультант по техническому обслуживанию и инженерному менеджменту и президент подразделения управления работами Westerkamp Group LLC, www.westerkampgroup.com.

Комментарии

Противомикробные свойства нового композитного покрытия на основе меди, которое может быть использовано в медицинских учреждениях | Устойчивость к противомикробным препаратам и инфекционный контроль

Бактериальные штаммы и условия культивирования

Микроорганизмы, использованные в этом исследовании, были получены из Американской коллекции типовых культур (АТСС), и они включают: Staphylococcus aureus (ATCC 29213), Pseudomonas aeruginosa (ATCC 27853). ), Escherichia coli O157: H7 (ATCC 43895) и Listeria monocytogenes (ATCC 13932). S. aureus , P. aeruginosa и E. coli обычно культивировали в триптиказо-соевом бульоне (TSB, BD Difco ™, США) и триптиказо-соевом агаре (TSA, BD Difco ™, США) в течение 24–36 лет. ч при 37 ± 0,5 ° С. L. monocytogenes обычно культивировали в бульоне для инфузии сердца мозга (BHI, BD Difco ™, США) и агаре BHI (BD Difco ™, США) в течение 24–48 ч при 37 ± 0,5 ° C.

Состав меди Armor ™

Copper Armor ™ — это композитный материал, который заделан частицами меди в метилметакрилатной смоле (матрице), равномерно распределенной в матрице, так что частицы меди всегда частично выходят на поверхность.Для достижения этого эффекта используются как минимум четыре типа частиц меди; поскольку эти частицы различаются по форме, кажущейся плотности (в диапазоне <1-8 г / см ³ ; рис. 1a, b) и способности уплотняться между собой, при смешивании в полимерной матрице они могут распределяться однородно по всей толщине композитной конструкции.

Состав Copper Armor ™. и Copper Armor ™ можно наносить в жидком состоянии на различные подложки.При 25 ° C для высыхания покрытия толщиной 1 мм требуется 2,5 часа. b Схематический состав Copper Armor ™. Показаны формы и размеры частиц Cu, внедренных в метакрилатную смолу (матрицу); матрица действует как жидкая среда, обеспечивая прилегание к подложке и сцепление между компонентами. Перед отверждением матрицы осаждаются более крупные сферические частицы меди. Дендритные частицы Cu действуют как проводящая заряд сеть. Более мелкие чешуйки частиц Cu плавают на поверхности и ориентируются параллельно, увеличивая поверхность контакта, что способствует высвобождению ионов Cu.Показана бактерия с разрушенной мембраной вследствие антимикробной активности Cu. c Поверхностная топография Copper Armor ™. Анализ SEM показал однородное распределение частиц меди в матрице. d Химический состав Copper Armor ™. Анализ EDAX показывает, что Cu, углерод (C) и кислород (O) являются основными элементами композита

Три компонента были приготовлены отдельно. Первый компонент, полимерная основа, включает агломеративную или полимерную матрицу с дисперсией наночастиц и микрочастиц меди <20 мкм; такое диспергирование достигается обычными методами с использованием лопастей для смешивания с большим усилием сдвига (Cowles), где наночастицы <0.1 мкм предварительно гомогенизировали с помощью ультразвуковой мешалки. Этот полуфабрикат перед упаковкой фильтруют через сито с размером ячеек 200 меш (74 мкм). Второй компонент, активный компонент, состоит из более крупных частиц меди (до 60 мкм), которые после просеивания и сушки упаковывают в сухом виде, чтобы избежать агломерации. Третий компонент, отвердитель, отдельно упаковывается в третий контейнер, в зависимости от выбранного агломерата.

Нанесение Copper Armor ™ выполняется с помощью диспергатора, предпочтительно электрического, от 200 до 600 об / мин, гомогенизирующего полимерную основу с активным компонентом.Затем добавляется отвердитель и гомогенизируется не менее одной минуты. Эту смесь необходимо наносить в течение 10 минут после приготовления, так как через 15 минут она начнет затвердевать.

Для анализов, описанных в этой работе, состав Copper Armor ™ соответствует общему весовому соотношению медь / агломерат 60/40. В качестве агломерационной метилметакрилатной смолы использовалась DEGADUR 527 (Evonik A.G., Германия) с порошкообразным твердым пероксидным отвердителем. Составы Copper Armor ™ защищены номером международной заявки по Договору о патентной кооперации: PCT / CL2015 / 050058.

Электронная микроскопия

Поверхностная топография Copper Armor ™ была проанализирована с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM) с использованием микроскопа Hitachi SU 3500, соединенного с детектором серии 410-M, что позволило нам качественно проанализировать элементы, присутствующие с помощью Energy Dispersive X -лучевая спектроскопия (EDAX). Образцы были покрыты золотом (Au), чтобы сделать их проводящими.

Оценка антимикробной активности in vitro

Оценка антимикробной активности in vitro проводилась на основе двух протоколов EPA [27, 28] с небольшими изменениями.EPA разработало эти протоколы для определения эффективности меди в качестве дезинфицирующего средства и для количественной оценки постоянного снижения бактериального загрязнения непористых поверхностей, содержащих медь и ее сплавы.

Метод определения активности дезинфицирующего средства (протокол 1)

Две партии тестовых образцов (каждая состоит из пяти алюминиевых листов 2 × 2 см, покрытых Copper Armor ™) и десять контрольных образцов (алюминиевые листы 2 × 2 см) оценивали на каждый микроорганизм.Тестовые и контрольные образцы очищали 70% этанолом и промывали стерильной дистиллированной водой. Каждый образец помещали в чашку Петри и давали ему высохнуть в шкафу биологической безопасности (класс II, тип A2, NuAire, США) с последующим воздействием ультрафиолетового света в течение 15 мин на каждую сторону.

Бактериальные культуральные среды были дополнены 5% термоинактивированной фетальной сывороткой теленка (GIBCO, США) и 0,01% Triton X-100 в качестве нагрузки органического осадка. Первоначальный посевной материал (от 10 ⁷ до 10 ⁸ КОЕ) определяли путем серийных разведений в 1X фосфатно-солевом буфере (PBS) и высевали в двух экземплярах на TSA на 24–48 ч при 37 ± 0.5 ° С. Тестовые образцы и контроли инокулировали 0,02 мл бактериальной культуры, размазанной по ~ 0,3 см. ² , и давали высохнуть в течение 20-40 мин. После 60 мин воздействия (при комнатной температуре) на вызывающие микроорганизмы образцы переносили в 20 мл нейтрализующего раствора [TPL; Триптиказо-соевый бульон плюс полисорбат 80 (1,5% по объему / по объему) и лецитин (0,07% по объему)], обрабатывали ультразвуком в ультразвуковой ванне (ультразвуковой очиститель Neytech, модель 19H, США) в течение 5 минут и перемешивали. В течение 1 часа были выполнены серийные разведения в PBS и посеяны в двух экземплярах на TSA.После инкубации в течение 24–48 ч при 37 ± 0,5 ° C подсчитывали количество КОЕ. Количество КОЕ, извлеченных на образец, определяли с учетом разведения (20x), используя следующее уравнение: КОЕ / образец = (A x D x V) / V ₂ , где A = среднее значение КОЕ на образец, подсчитанное в дубликат; D = коэффициент разбавления; V = объем добавленного раствора TPL; и V ₂ = объем с покрытием. Процентное снижение количества КОЕ для тестируемых образцов по сравнению с контрольными образцами определяли с использованием следующего уравнения:% уменьшения = [(ab) / a] × 100, где а = геометрическое среднее количество КОЕ, восстановленных в контроле. образцы; и b = геометрическая медиана количества КОЕ, извлеченных в тестовых образцах.

Кроме того, выполняли следующий контроль стерильности: аликвоты по 0,1 мл культуральной среды, раствора PBS и TPL помещали на TSA и подтверждали отсутствие роста бактерий. Один тестовый и один контрольный образец, стерилизованные, как описано ранее, промывали с использованием 1 мл раствора TPL, 0,1 мл этого раствора наносили на TSA и подтверждали отсутствие роста бактерий. Наконец, каждый микроорганизм был инокулирован в 1 мл раствора TPL, и было определено, что этот раствор не ингибировал рост бактерий.

Метод испытания непрерывного снижения бактериального загрязнения (протокол 2)

Две партии тестовых образцов (каждая состоит из трех алюминиевых листов 2 × 2 см, покрытых Copper Armor ™) и шесть контрольных образцов (алюминиевые листы 2 × 2 см) были оценены на каждый микроорганизм аналогично тому, как описано в Протоколе 1. Образцы последовательно инокулировали восемь раз, добавляя вызывающий микроорганизм через 0, 3, 6, 9, 12, 15, 18 и 21 час.Антимикробная эффективность оценивалась через 2, 6, 12, 18 и 24 часа, что соответствует 1, 2, 4, 6 и 8 прививкам. После воздействия бактерий добавляли 20 мл раствора TPL и образцы подвергали обработке ультразвуком в ультразвуковой ванне и переворачивали для перемешивания. Определение количества КОЕ, извлеченных на образец, и процентного снижения выполняли, как описано для протокола 1. Кроме того, мы выполнили тот же контроль стерильности, что и ранее.

Пилотное исследование в отделении интенсивной терапии для взрослых

Исследование проводилось в двух палатах для пациентов (рядом) в отделении интенсивной терапии для взрослых в больнице Clínico Universidad de Chile, расположенной в Сантьяго, Чили.Одна из комнат была определена как контрольная, а в другой комнате, считавшейся комнатой вмешательства, поверхности были покрыты Copper Armor ™ (рис. 2a). Следующие поверхности были покрыты Copper Armor ™: перила кровати, прикроватный столик, прикроватная тумбочка и стойка для IV (рис. 2b). При поступлении пациенты были случайным образом распределены либо в контрольную, либо в палату вмешательства (Copper Armor ™). Протоколы гигиены рук и очистки оставались неизменными во время исследования.

Распределение покрытых и отобранных поверхностей в палатах отделений интенсивной терапии для взрослых. a Распределение выбранных объектов по комнате. В комнате вмешательства покрытые поверхности показаны золотом. b Объекты с покрытием Copper Armor ™ . (1) поручни кровати, (2) прикроватный столик, (3) прикроватный столик и (4) стойка IV. Черные стрелки указывают, где отбирались пробы с поверхности для каждого объекта.

Протокол отбора проб выполнялся в течение девятинедельного периода, в течение которого первая неделя (базальная неделя) была посвящена корректировке методологии. Данные, полученные за эту неделю, не были включены в статистический анализ и не показаны.Образцы комнат отбирались в один и тот же день и в одно и то же время (перед утренней уборкой) каждую неделю на протяжении всего исследования. Образцы поверхностей отбирали в двух экземплярах (рис. 2б, черные стрелки) с использованием стерильных пластиковых шаблонов 2 × 12,5 см, в случае перил кровати IV Pole, или 5 × 5 см, в случае прикроватной кровати и прикроватных тумб. Увлажненную стерильную повязку с PBS энергично протирали 10 раз по горизонтали и 10 раз по вертикали, покрывая всю площадь отбора проб (25 см ² ). Каждую повязку помещали в стерильную полипропиленовую центрифужную пробирку на 50 мл.В течение 2 часов три мл PBS / LT (0,5% Tween 80 и 0,07% лецитин) добавляли в каждую центрифужную пробирку, встряхивали в течение 1 минуты и оставляли для осаждения в течение 5 минут. Затем аликвоты по 100 мкл помещали на 5% агар с овечьей кровью для оценки общей аэробной микробной нагрузки, присутствующей на поверхности образца; маннитовый солевой агар (BD Difco ™, США) для оценки количества КОЕ Staphylococcus spp .; Агар МакКонки (BD Difco ™, США) для определения количества КОЕ грамотрицательных бацилл; хромогенный агар (BBLTM-BD CHROMagar MRSA ™, Becton Dickinson, США) для оценки количества КОЕ MRSA; желчный эскулиновый агар (Becton Dickinson, США) с добавлением ванкомицина (6 мкг / мл) для определения количества КОЕ VRE и агар Сабуро (Becton Dickinson, США) с добавлением хлорамфеникола (CAF) для оценки КОЕ дрожжей / грибов.Планшеты инкубировали в течение 24–48 ч при 37 ± 0,5 ° C и определяли количество КОЕ. Количество КОЕ, извлеченное на образец, было указано как КОЕ / 100 см ² .

Статистический анализ

Данные о микробной нагрузке, полученные с поверхностей в больницах, были проанализированы на соответствие нормам с использованием теста Шапиро-Уилка. Поскольку данные не следовали нормальному распределению, непараметрический U-критерий Манна-Уитни (односторонний) был использован для определения того, была ли микробная нагрузка на поверхности с покрытием Copper Armor ™ значительно ниже по сравнению с контрольными поверхностями.