Antibacterial activity of magnetite (Fe3O4) isolated and associated with electromagnetic fields on Escherichia coli DH5α pVAX-1 (resistant to kanamycin)
| Autor: | Santos, Sunamita da Silva Barbosa |
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| Přispěvatelé: | 850.742.764-20, Melo, Maria Celeste Nunes de, 341.956.023-00, Barbosa, Júlio César Pereira, 034.374.334-58, Silva, Marcelo de Sousa da |
| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2021 |
| Předmět: | |
| Zdroj: | Repositório Institucional da UFRN Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) instacron:UFRN |
| Popis: | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Devido ao aumento da resistência bacteriana nos últimos anos, tem tornado necessário a pesquisa e desenvolvimento de terapias antibacterianas alternativas e, nesse sentido, o uso de campo magnéticos tem sido explorados por tratar-se de uma terapia não farmacológica e, por isso, provavelmente isenta dos efeitos moleculares do fenômeno de resistência. Paralelamente, nanopartículas com propriedades magnéticas, em especial a magnetita (Fe3O4), são ainda pouco exploradas quanto ao potencial antibacteriano. Nesse contexto, o presente trabalho avaliou as propriedades antibacterianas intrínsecas de nanopartículas de magnetita, sintetizadas por moagem de alta energia, e da sua associação com um campo magnético externo variável de 70 mT a 10 Hz sobre Escherichia coli DH5α pVAX-1. Após a síntese, as nanopartículas foram caracterizadas quanto sua composição e tamanho primário, por difração de raio-X (DRX); quanto ao seu tamanho hidrodinâmico, por espalhamento dinâmico de luz (DLS) e quanto à sua carga superficial, por potencial zeta. Posteriormente, os ensaios in vitro foram realizados, nos quais foram investigadas alterações na curva de inibição bacteriana; na morfologia bacteriana, por meio de microscopia (MEV), e na carga de superfície bacteriana, utilizando potencial zeta. A associação entre o antibiótico canamicina e magnetita também foi avaliado quanto ao efeito potencializado entre as substâncias. A exposição à magnetita isolada, ou combinada ao campo magnético gerou efeitos bacteriostáticos significativos, além de alterações morfológicas na superfície bacteriana e aumento no potencial zeta da suspensão. O uso de nanopartículas de magnetita também potencializou o efeito inibitório do antibiótico canamicina, apontando para o uma segunda opção de uso, como coadjuvante na terapia antibiótica. Os resultados apresentados revelam potencial antimicrobiano importante e ensaios in vivo adicionais são necessários para comprovar a importância dos efeitos observados num sistema biológico. Due to the increase in bacterial resistance in recent years, research and development of alternative antibacterial therapies has become necessary and, in this sense, the use of magnetic fields has been explored as it is a non-pharmacological therapy and, therefore, probably exempt of the molecular effects of the resistance phenomenon. At the same time, nanoparticles with magnetic properties, especially magnetite (Fe3O4), are still little explored in terms of their antibacterial potential. In this context, the present work evaluated the intrinsic antibacterial properties of magnetite nanoparticles, synthesized by high-energy milling, and their association with a variable external magnetic field of 70 mT at 10 Hz on Escherichia coli DH5α pVAX-1. After synthesis, the nanoparticles were characterized as to their composition and primary size, by X-ray diffraction (XRD); as to its hydrodynamic size, by dynamic light scattering (DLS) and as to its surface charge, by zeta potential. Subsequently, in vitro assays were performed, in which alterations in the bacterial inhibition curve were investigated; in bacterial morphology, using microscopy (SEM), and in bacterial surface load, using zeta potential. The association between the antibiotic kanamycin and magnetite was also evaluated regarding the potentiated effect between the substances. Exposure to isolated magnetite, or combined to a magnetic field, generated significant bacteriostatic effects, in addition to morphological changes in the bacterial surface and an increase in the zeta potential of the suspension. The use of magnetite nanoparticles also potentiated the inhibitory effect of the antibiotic kanamycin, pointing to a second option for use as an adjunct to antibiotic therapy. The results presented reveal important antimicrobial potential and additional in vivo tests are needed to prove the importance of the effects observed in a biological system. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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