Antibacterial Activity of Biosynthesized Gold Nanoparticles Against MDR Bacteria Isolated from Diabetic Foot Infections
General Material Designation
Dissertation
First Statement of Responsibility
Mohammed Ridha Luay Ameen Alturaihi
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
Natural Sciences
Date of Publication, Distribution, etc.
1401
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
90p.
Other Physical Details
cd
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
M.S.
Discipline of degree
partial fulfillment of the requirements
Date of degree
1401/3/28
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
The current study was aimed to evaluate the effects of gold nanoparticles against MDR bacterial isolates from diabetic foot infections in Najaf city. The study was carried out in the Al-Hakem hospital from 1-10 2021 to July 1-6-2022. Totally, 150 samples were taken from dibtic foot infections of patients who were admitted to different hospitals (Al-Hakeem General Hospital and Al-Zahraa Teaching Hospital) in AL-Najif AL-Ashraf city. Diagnosis of bacteria and antibiotic susceptibility test was carried out for all isolates using Vitek 2 instrument. Gold nanoparticles synthesize using biological(green) method with HAuCl4(Hydrogen tetra chloroaurate) (III) as precursor bacteria as reducing Agent. The successful preparation of AuNPs was detected by Ultraviolet–visible spectroscopy which showed the absorption peak. Atomic Force Microscopy (AFM) was used to screen the surface morphology and to determine topography and size of gold nanoparticles. Measurements by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) documented the function of aloe vera as reducer and capping agent for gold ion. The antibacterial activity of AuNPs against pathogens isolated from diabetic foot. The results showed the most bacteria isolated from foot diabetic infections were Staphylococcus aureus (65%), Pseudomonas aeruginosa (15%) and E.coli (15%). Antibiotic susceptibility tests of S. aureus showed high resistance for azithromycin (81%) followed by cefoxitin (73%). Resistance percentage of P. aeruginosa showed ceftazidime (76%), aztreonam (71.4%) and imipenem (59%). E.coli showed high resistance for Cephalosporin. The results showed that the gold NPs concentration (100 μg/ml) gave the highest antibacterial activity against bacterial isolatesIIPseudomonas auerginosa ,E.coli and Staph aureus by killing about 77.1% , 77%, 76.85% respectively, While, the lowest concentration (50μg/ml) gave also a good antibacterial activity by killing about the half of bacterial growth in 47%, 50%, 43% respectively among bacterial isolates. While its shown in 25 μg/ml concentrations gave antibacterial activity ranging between (32.2%, 37%, 28% ), among pseudomonas aeruginosa, E.coli and Staph aureus. So, Among these different concentrations 100 μg/ml NPs concentration was considered the best antibacterial concentration. The antioxidant activity of AuNPs at concentrations of 512 μg/mL, 256 μg/mL, 128 μg/mL showed (75, 65, 57 and 53) respectively. Hemolysis assay was performed at concentrations of 512 μg/mL, 256 μg/mL, 128 μg/mL and 64 μg/mL shown (2.50, 1.50, 1 and 0) % respectively. DNA fragmentation assay, used DNA that extracted from E.coli the concentration of DNA was 96 μg/mL was performed at concentrations from AuNPs (512 μg/mL, 256 μg/mL, 128 μg/mL and 0.0 μg/mL). The result showed a breakdown of DNA molecules at a concentration of 512, where the band appeared very weak, while the concentration of 256 was moderate, and the last concentration 128 was very small, close to the negative control. Antibiofilm activity of Aug NPs was measured at different concentrations of Ag NPs (512 μg/mL, 256 μg/mL,128 μg/mL, 64 μg/mL, 32 μg/mL,16 μg/mL, and 8 μg/mL). The result of Staphylococcus aureus for each concentration (512 μg/mL, 256 μg/mL,128 μg/mL, 64 μg/mL, 32 μg/mL,16 μg/mL, and 8 μg/mL) showed (99.5%, 98.4%, 96.5%, 94.9%, 93.4%,60.6%,and 18.4%) respectively. The result of E. coli for each concentration showed (99.4%, 98.8%, 94.2%, 93.6%, 72.9%, 55.8% and 19.5%) respectively. The result of Pseudomonas aeruginosa for each concentration showed (99.5%, 97.8%,III96.3%, 94.2%, 73.7%, 57.8% and 28.6%) respectively. The study showed that antioxidant activity of AuNPs is effective, and compared to other elements, gold also proved to be highly effective against oxidation, so it is considered as an effective element in medical applications. There were conflicting results from previous studies regarding hemolysis due to gold nanoparticles, as some of them explained that the reason is due to high concentrations, AuNPs causes DNA fragmentation and thus causes programmed cell death, as some studies used less than the concentrations used in the current study, as well as produced DNA fragmentation.
Text of Note
مطالعه حاضر با هدف بررسی اثرات نانوذرات طلا بر جدای هها ی باکتر ی MDR ناش ی ازعفونت پ ا ی دیابت ی در شهر نجف انجام شد. ای ن مطالعه در بیمارستا ن الحکم از 1 - 10 2021 تا 1 - 6 -2022 ژوئ ی ه انجام شد. در مجموع 150 نمونه از عفونت پا ی د یب تی ک از بیمارا ن بستر ی در بیمارستا نها ی مختلف ) بیمارستا ن عموم ی الحک ی م و بیمارستا ن آموزش ی الزهرا( شهر النجف الاشرف تهی ه شد.تشخی ص باکتر ی و تست حساسی ت آنت ی بیوتی کی بر ا ی تما می ایزوله ها با استفاده از دستگاه Vitek 2انجام شد. نانوذرات طلا با استفاده از روش ب یولوژیک ی )سبز( با HAuCl4 (Hydrogen tetra chloroaurate) (III) به عنوان باکتر ی ه ای پ ی ش ساز به عنوان عامل کاهنده سنتز می شوند. آمادهسازیموفقی تآمیز AuNP توسط طی فسنجی مرئی - فرابنفش شناسای ی شد که اوج جذب را نشان داد.میکروسکو پ نیر و ی اتم ی ) AFM ( بر ا ی غربالگر ی مورفولو ژ ی سطح و ت عی ی ن توپوگراف ی و انداز هنانوذرات طلا استفاده شد. اندازهگیر یها ی طی فسنج ی فروسرخ تب دی ل فور یه ) FTIR ( عملکرد آلوئ هورارا ب هعنوان کاهنده و عامل پوشاننده یو ن طلا ثبت کرد. فعا لی ت ضد باکتری ایی AuNP ها در برابرپاتوژن ه ا ی جدا شده از پ ا ی دیابت ی نت ا ی ج نشان داد استافیلوکوکو س اورئوس ) 65 %(، سودوموناسآئروژ ینوزا ) 15 %( و اش ریشیاک لی ) 15 %( بیشت ری ن باکتری جدا شده از عفونت های دیابتی پا بودند.تست ه ای حسا سی ت آنت ی ب یو تیک ی استافیلوکوکو س اورئوس مقاومت با لای ی به آز یترومای س ین ) 81 %( وسپس سفوکس یت ی ن ) 73 %( نشان داد. درصد مقاومت P. aeruginosa نشان دهنده سفتا زی دی م ) 76 ،)%آزترونام ) 71.4 %( و ای می پنم ) 59 %( بود. E.coli مقاومت بالایی نسبت به سفالوسپو ری ن نشان داد.نت ای ج نشان داد که غلظت نانوذرات طلا ) 100 میکروگرم بر میل یلیتر( بیشتر ین فعالی ت ضد باکت ری ای یرا در برابر جدا ی هها ی باکتری سودوموناس اور جینوزا، اشری شی ا کو ل ی و استاف اورئوس به تر تی ب بااز ب ین بردن حدود 77.1 درصد، 77 درصد، 76.85 درصد، در حالی که کمتر ین غلظت را نشان داد.50 میکروگر م بر می ل یلیتر( همچ نی ن با از ب ی ن بردن ن یمی از رشد باکتر ی به تر ت ی ب در 47 ،% 50 ،%43% در ب ی ن جدای هه ای باکتری ، فعالی ت ضد باکتری ای ی خوب ی داشت. در حال ی که در غلظت ه ای 25میکروگرم بر میلی لیت ر نشان داده شده است، فعال ی ت ضد باکت ریایی ب ین ) 32.2 ،٪ 37 ،٪ 28 ٪(، درمیا ن سودوموناس آئروژ ینوزا، E.coli و Staph aureus ا یجا د م ی کند. بنابر این ، در ب ی ن ا ی ن غلظ تها یمختلف، غلظت 100 میکروگر م در میل یلیت ر NPs بهتر ی ن غلظت آنت یباکت ری ای ی در نظر گرفته شد.فعالی ت آن تی اکسیدان ی AuNPs به تر تی ب در غلظت ه ای 512μg/mL ، 256μg/mL ، 128μg/mL نشان90داد ) 75 ، 65 ، 57 و 53 (. سنجش همولی ز در غلظ تها ی 512μg/mL ، 256μg/mL ، 128μg/mL و64μg/mL به ترتی ب ) 2.50 ، 1.50 ، 1 و 0 ( درصد انجام ش د. سنجش تکه تکه شدن DNA ، DNAاستفاده شده استخراج شده از E.coli ، غلظت DNA 96 میکروگرم بر میل ی لیت ر در غلظت ها ی AuNPs (512μg/mL ، 256μg/mL ، 128μg/mL و 0.0μg/mL ( انجام شد. نتیجه تجز یه مولکو لها ی DNA رادر غلظت 512 نشان داد که در آن نوار بس یار ض ع یف به نظر م یرسید، در حالی که غلظت 256متوسط بود و آخر ین غلظت 128 ب سیار کوچک و نز دیک به کنترل منف ی بود. فعالی ت آنتی ب یوفیل مینانوذرات آگوست در غلظت ه ای مختلف نانوذرات نقره ) 512μg/mL ، 256μg/mL ، 128μg/mL ،64μg/mL ، 32μg/mL ، 16μg/mL ، و 8μg/mL ( اندازه گیر ی شد. . نت ای ج استا فیلوکوکوس اورئوس برا یهر غلظت ) 512μg/mL ، 256μg/mL ، 128μg/mL ، 64μg/mL ، 32μg/mL ، 16μg/mL و 8μg/mL )نشان داد ) 99.5 درصد(. به ترتی ب 98.4 ،٪ 96.5 ،٪ 94.9 ،٪ 93.4 ،٪ 60.6 ٪ و 18.4 ٪. نتا یج E. coli بر ای هر غلظت به ترتی ب ) 99.4 ،٪ 98.8 ، 94.2 ، 93.6 ، 72.9 ،٪ 55.8 ٪ و 19.5 ٪( نش ا ن داد.نت ای ج سودوموناس آئروژ ینوزا برا ی هر غلظت به تر ت ی ب ) 99.5 ، 97.8 ، 96.3 ، 94.2 ، 73.7 ، 57.8و 28.6 درصد( نشان داد. ای ن مطالعه نشان داد که فعالی ت آنتی اک سیدانی AuNP ها موثر است و درمقایس ه با سایر عناصر، طلا نیز در برابر اکسیداس یو ن بسیا ر موثر است، بنابرا ی ن به عنوان یک عنصرموثر در کاربرده ای پزش کی محسوب می شود. نت ای ج متناق ضی از مطالعات قبل ی در مورد همو لیز ناش یاز نانوذرات طلا وجود داشت، زیرا بر خی از آنها توضی ح دادند که دلی ل آن غلظت بالا است، AuNPsباعث تکه تکه شدن DNA و در ن تیجه باعث مرگ برنامه ری زی شده سلول ی می شود، زیرا برخ ی ازمطالعات کمتر از غلظت ه ای مورد استفاده در نانوذرات طلا استفاده می کنند. مطالعه فعلی، و همچن ی نقطعه قطعه شدن DNA تول ی د شده است .
OTHER VARIANT TITLES
Variant Title
فعالیت ضد باکتریای ی نانوذرات طلای بیوسنتز شده در برابر چندین باکتری مقاوم به دارو جدا شده از عفونت پای دیابت ی
UNCONTROLLED SUBJECT TERMS
Subject Term
فعالی ت ضد باکت ریایی، نانوذرات ط لای، ب یوسنتز، باکتر ی مقاوم به دارو جدا شده، عفونت پ ای دیابت ی .