スパイクされた金ナノビピラミッドの調製と特性評価と、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌およびメチシリン感受性黄色ブドウ球菌に対する抗菌効果

背景：この論文は、スパイクされた金ナノ粒子の新しいファミリー、スパイクゴールドナノビピラミッド（SNBPS）の調製を報告しています。このプロトコルには、金ナノビピラミッドの表面全体にスパイクを形成するために、種子を介したメソッドとマイクロ波支援方法を組み合わせた手順を使用して、金ナノビピラミッド（NBP）を合成するプロセスが含まれています。また、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（MRSA）とメチシリン感受性黄色ブドウ球菌（MSSA）の両方に対する抗菌活性を評価しました。） 決定。露出した細菌に対するSNBPの効果は、走査型電子顕微鏡で観察されました。 結果：精製されたNBPのUV-Visは、90％を超えるビピラミッド粒子の収量で、550 nmと849 nmに位置する2つの吸収帯を示しました。NBPの平均サイズは、直径76.33±10.11 nm、直径はそれぞれ26.57±2.25 nmでしたが、SNBPは長さが長く、表面領域全体を突き出た多脳室で182.37±21.74 nmを達成しました。抗菌評価では、SNBPSとNBPSは、MRSAに対して、それぞれ12.5μL/mLおよび12.5μL/mLおよび25μL/mLのMSSAについて、それぞれ6.25μL/mLおよび12.5μL/mLのMICで抗菌活性を示しました。さらに、SNBPとNBPのMBC値は、それぞれMSSAに対して、それぞれ25μl/mlおよび50μl/mlでMRSAに対して12.5μl/mlおよび25μl/mlであることがわかりました。さらに、走査型電子顕微鏡観察は、SNBPが外膜を損傷し、細胞質を放出し、MRSAとMSSAの正常な形態を変化させ、細菌の死につながるメカニズムを示しました。 結論：このレポートは、これらのSNBPが抗生物質耐性細菌に関連するヒト細菌病原体感染症の成長を阻害するために抗菌材料として適用できる潜在的な抗菌剤であることを示唆しています。

BACKGROUND: This paper reports the preparation of a new family of spiked gold nanoparticles, spiked gold nanobipyramids (SNBPs). This protocol includes the process to synthesize gold nanobipyramids (NBPs) using combined seed-mediated and microwave-assisted method and procedure to form spikes on whole surface of gold nanobipyramid. We also evaluated the antibacterial activity against both methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) and methicillin-sensitive Staphylococcus aureus (MSSA) in various concentrations of SNBPs and NBPs by well diffusion assay, minimum inhibitory concentration (MIC), and minimum bactericidal concentration (MBC) determination. The effect of SNBPs on exposed bacteria was observed by scanning electron microscopy. RESULTS: The UV-Vis of purified NBPs exhibited two absorption bands located at 550 nm and 849 nm with yield of bipyramidal particles more than 90%. The average size of NBPs was 76.33 ± 10.11 nm in length and 26.57 ± 2.25 nm in diameter, respectively, while SNBPs were prolongated in length and achieved 182.37 ± 21.74 nm with multi-branches protruding whole surface areas. In antibacterial evaluations, SNBPs and NBPs showed antibacterial activity with MIC of 6.25 μl/ml and 12.5 μl/ml, respectively, for MSSA while 12.5 μl/ml and 25 μl/ml, respectively, for MRSA. Besides, MBC values of SNBPs and NBPs were found to be 12.5 μl/ml and 25 μl/ml, respectively, against MSSA while 25 μl/ml and 50 μl/ml, respectively, against MRSA. Furthermore, scanning electron microscopy observation showed the mechanism that SNBPs damaged the outer membrane, released cytoplasm, and altered the normal morphology of MRSA and MSSA, leading to bacterial death. CONCLUSIONS: This report suggests that these SNBPs are potential antibacterial agents that can be applied as antibacterial materials to inhibit the growth of human bacterial pathogen infections related to antibiotic-resistant bacteria.