Nano bạc được sử dụng trong nước súc miệng không cồn

TỔNG QUAN

Các nhà nghiên cứu đã phát triển một loại nước súc miệng hiệu quả và không gây kích ứng, không chứa cồn và có nồng độ hạt nano bạc (SNP) thấp để được sử dụng để ngăn ngừa nhiễm trùng khoang miệng ở bệnh nhân ung thư suy giảm miễn dịch. Chúng tôi đã nghiên cứu tác dụng kháng khuẩn của các hạt nano bạc (SNP) trong khoảng (50–0,024 µg / ml) và 3% ethanol (30.000 µg / ml) trong nước súc miệng. Tác dụng kháng khuẩn của hai phương pháp điều trị đã được nghiên cứu bằng cách thực hiện thử nghiệm trên các vi sinh vật như Streptococcus mutans, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa , Candida albicans và đo giá trị MIC và MBC (MFC) của SNP đối với các vi sinh vật được đề cập. Các giá trị này của SNP lần lượt nằm trong khoảng (0,78–3,12) và (1,56–12,5 µg / ml). Kết quả cho thấy nano bạc trong MIC và nồng độ thấp hơn đã giết chết tất cả các vi sinh vật được sử dụng. Không có sự khác biệt nào được nhận thấy giữa tác dụng kháng khuẩn của nước súc miệng không chứa etanol chứa SNP và nước súc miệng có chứa SNP và etanol (30.000 µg / ml). SNP có tác dụng kháng khuẩn cao ở nồng độ thấp và nó có thể là một thay thế tốt cho etanol (30.000 µg / ml) vì etanol cũng gây kích ứng, đặc biệt đối với niêm mạc nhạy cảm hoặc bị viêm.

(Bản quyền thuộc về NanoCMM Technology)

Qúy khách hàng có nhu cầu nano bạc nguyên liệu 15000 ppm dùng trong thực phẩm vui lòng liên hệ Hotline 0378.622.740 – 098.435.9664

GIỚI THIỆU

Ở những bệnh nhân bị suy giảm miễn dịch, khoang miệng là nơi sinh sống phổ biến của một số vi khuẩn và nấm đa kháng thuốc có thể gây nhiễm trùng. Ở những bệnh nhân này, bệnh nấm Candida ở miệng rất phổ biến [ 1 ]. Trong vài thập kỷ qua, số lượng bệnh nhân suy giảm miễn dịch đã tăng lên, một phần nguyên nhân là do sự gia tăng số lượng cấy ghép tủy xương và cơ quan rắn, số lượng ngày càng tăng của bệnh nhân cần được chăm sóc nghiêm trọng, và việc sử dụng liệu pháp hóa trị và xạ trị [ 3 ]. Ngoài ra, viêm miệng do nấm Candida cũng là một biến chứng được ghi nhận ở những người sử dụng hàm giả cao tuổi, đặc biệt là khi thiếu vệ sinh răng miệng [ 37].

Epstein và cộng sự đã phát hiện ra rằng sự xâm chiếm hầu họng của các loài Candida là phổ biến ở những người nhận cấy ghép tế bào tạo máu, mặc dù đã được điều trị dự phòng kháng nấm tại chỗ và toàn thân [ 15 ]. Tỷ lệ vi sinh vật nấm như các loài Candida gây nhiễm trùng đường máu tại bệnh viện ở Hoa Kỳ hoặc Vương quốc Anh là cao. Mặc dù các loài Candida là một phần của hệ thực vật miệng thông thường ở 25–50% cá thể khỏe mạnh, thường được gọi là khu trú không có triệu chứng [ 27].

Trong vòng 5 năm sau khi chuyển đổi huyết thanh, có tới 26% bệnh nhân dương tính với HIV phát triển bệnh nấm Candida miệng, bệnh này cũng gặp ở 12–100% bệnh nhân ung thư đang hóa trị, theo một phân tích được công bố từ 15 nghiên cứu, ở 76% bệnh nhân điều trị tủy xương. cấy ghép và lên đến 77% bệnh nhân hen được theo dõi cẩn thận bằng cách sử dụng corticosteroid dạng hít [ 41 ]. Bạc và các dẫn xuất của nó là chất kháng khuẩn lâu đời nhất trong y học cổ truyền [ 19]. Các hợp chất chứa Ag (ion bạc) không thích hợp làm chất bảo quản mỹ phẩm vì chúng dần dần kết tủa trong các sản phẩm vệ sinh và mỹ phẩm. Sự kết tủa này làm giảm tác dụng kháng khuẩn của bạc. Các hạt nano Ag ổn định trong dung dịch và các đặc tính kháng khuẩn của chúng có thể duy trì lâu dài và do đó có thể được sử dụng làm chất bảo quản trong các sản phẩm vệ sinh và mỹ phẩm [ 22 ]. Nano bạc giải phóng các ion bạc mang điện tích dương. Các ion này có thể bám vào DNA và protein, vì các phân tử này chứa các hợp chất mang điện tích âm, chẳng hạn như phốt pho và lưu huỳnh. Hơn nữa, các ion Ag có thể bám vào bề mặt của vi sinh vật gây ra sự gián đoạn trong tính toàn vẹn của thành tế bào [ 38 ]. Trong nghiên cứu này, nồng độ của nano bạc thấp hơn của etanol.

Mục đích của nghiên cứu là phát triển một loại nước súc miệng không chứa cồn kháng khuẩn hiệu quả có chứa SNP không gây kích ứng và sẽ hữu ích cho việc chăm sóc răng miệng của những bệnh nhân suy giảm miễn dịch, chẳng hạn như bệnh nhân ung thư, bệnh nhân HIV, v.v. Chúng tôi đã thử nghiệm giải pháp chống lại Candida albicans , nguyên nhân phổ biến gây nhiễm nấm ở bệnh nhân ung thư, cũng như chống lại Pseudomonas aeruginosa và Staphylococcus aureus , tất cả đều là nguồn lây nhiễm phổ biến ở bệnh nhân suy giảm miễn dịch. Ngoài ra, chúng tôi đã sử dụng giải pháp này để chống lại vi khuẩn Streptococcus mutans gây sâu răng.

2. Vật liệu và phương pháp

2.1 Nano bạc

Dung dịch keo SNP được lấy từ Công ty Nano Nasb Pars (Tehran, Iran). Nồng độ SNP là 4.000 µg / ml. Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) được sử dụng để xác định hình dạng và kích thước của SNP.

2.2 Chuẩn bị vi sinh vật

Trong nghiên cứu này, Escherichia coli ATCC 8739, Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027 được sử dụng làm vi khuẩn Gram âm, Staphylococcus aureus ATCC 6538, Streptococcus mutans 25175 là vi khuẩn Gram dương và Candida albicans ATCC 190231 làm nấm men. Các chủng vi khuẩn được cấy trên bề mặt môi trường TSA và Candida albicans được cấy trên môi trường sabouraud dextrose agar (SDA) sau đó các môi trường này được ủ ở 37 ° C (độ C.) trong 24 giờ. Dung dịch NaCl (0,9%) được sử dụng để chuẩn bị huyền phù vi sinh vật. Trong quá trình huyền phù này, mật độ vi sinh vật cuối cùng là 10 ⁸ CFU / mL. Nó được sử dụng làm chất cấy [ 28]. Mật độ chất cấy cho mỗi chủng được xác nhận bằng cách định lượng vi khuẩn bằng cách pha loãng nối tiếp và đếm khuẩn lạc cũng như mật độ quang học (OD) của huyền phù vi sinh vật được điều chỉnh bằng máy quang phổ đến 0,1 ở 600 nm.

2.3 Chuẩn bị dung dịch súc miệng

Trong nghiên cứu này, nước súc miệng được lấy từ Công ty Tolid Daru (Tehran, Iran). Chúng tôi đã chuẩn bị một loại nước súc miệng không chứa cồn. Nó được điều chế từ 0,6% propylen glycol, 0,2% natri florua, 0,03% tinh chất bạc hà và 0,0004% natri saccharin. Chúng tôi đã sử dụng nước súc miệng này như một đối chứng (Để so sánh tác dụng kháng khuẩn của etanol với nano bạc , chúng tôi đã loại bỏ 0,1% natri benzoat khỏi hướng dẫn.). Hướng dẫn và tài liệu để chuẩn bị nước súc miệng này cũng được lấy từ Công ty Tolid Daru. Nồng độ etanol trong nước súc miệng ban đầu là 30.000 µg / ml (3%) và chúng tôi so sánh nồng độ etanol này với SNP.

2.4 Đo nồng độ ức chế và diệt khuẩn (diệt nấm) tối thiểu (MIC và MBC, MFC)

MIC và MBC (MFC dành cho nấm men) được xác định bằng phương pháp pha loãng vĩ mô trong môi trường ống, theo đó, 13 ống chứa 1 ml môi trường canh với các độ pha loãng nối tiếp của SNP (trong khoảng nồng độ 50–0,19 µg / ml) đã được cấy các chủng thử nghiệm ( mật độ tế bào cuối cùng là 10 ⁶ CFU / mL) và được ủ ở 37 ° C trong 24 giờ. Nồng độ thấp nhất của các hạt nano bạc (SNP), thể hiện sự ức chế sinh trưởng (nhìn bằng mắt thường) được coi là nồng độ ức chế tối thiểu. Nồng độ diệt khuẩn (diệt nấm) tối thiểu được ghi nhận là nồng độ SNP thấp nhất cho thấy không có sự phát triển trên đĩa thạch sau khi cấy tại chỗ và ủ trong 24 giờ. Thử nghiệm được thực hiện với các đối chứng thích hợp (môi trường không cấy và môi trường không có SNP) [ 38]. Trong nghiên cứu này, nồng độ ethanol trong nước súc miệng ban đầu (30.000 µg / ml) đã được sử dụng.

2.5 Nghiên cứu tính chất kháng khuẩn của nano bạc và etanol

Thử nghiệm thử thách [ 12 ], [ 13 ] được sử dụng để so sánh tác dụng kháng khuẩn của SNP và ethanol. Trong phương pháp này, chúng tôi cung cấp ba mẫu nước súc miệng khác nhau như nước súc miệng không chứa chất kháng khuẩn và nước súc miệng có chứa một trong các phương pháp xử lý (SNP ở MIC và hai nồng độ thấp hơn hoặc ethanol 30.000 µg / ml) cho mỗi vi sinh vật được thử nghiệm. 1 ml huyền phù vi sinh vật chứa 10 ⁸Sau đó, vi sinh vật CFU được cấy với 100 ml mỗi mẫu, 1 ml mỗi mẫu được lấy ra trong các khoảng thời gian xác định (0, 2, 5 và 10 phút) và được chuyển vào đĩa TSA sau khi pha loãng thích hợp (cần pha loãng trong để loại bỏ SNP còn lại). Các đĩa này được ủ ở 37 ° C trong 24 giờ. Việc xem xét được thực hiện trong hai vấn đề. Cuối cùng số lượng khuẩn lạc trên các đĩa đã được đếm

3. Kết quả

3.1 Đặc tính của SNP

Hình dạng và kích thước của SNP được xác định bằng kính hiển vi điện tử truyền qua. Hình ảnh TEM đã được minh họa trong Hình 1. Hình này cho thấy kích thước của SNP rang 10–40 nm, chúng cũng có hình cầu.

3.2 Nồng độ ức chế và diệt khuẩn (diệt nấm) tối thiểu

Giá trị MIC và MBC (MFC) của SNP đối với vi sinh vật được tóm tắt trong Bảng 1. Rõ ràng từ Bảng 1, nano bạc đã cho thấy hoạt tính kháng khuẩn cao đối với tất cả các vi sinh vật được sử dụng. Giá trị MIC và MBC của SNP đối với hai vi khuẩn Gram dương ( S. mutans và S. aureus ) là khác nhau. Các vi sinh vật nhạy cảm và kháng thuốc nhất là C. albicans và S. aureus .

3.3 Nghiên cứu tính chất bảo quản của nano bạc và etanol

Kết quả cho thấy nước súc miệng có chứa SNP ở MIC và hai nồng độ thấp hơn hoàn toàn có hiệu quả trong vòng 0–5 phút nhưng nước súc miệng chứa SNP 0,4 µg / ml đã tiêu diệt S. aureus hoàn toàn trong 10 phút. Trong nghiên cứu này, tác dụng kháng khuẩn của nước súc miệng không chứa etanol chứa SNP (các nồng độ khác nhau) và nước súc miệng có chứa hai phương pháp điều trị (SNP với các nồng độ khác nhau và etanol 30.000 µg / ml) đối với tất cả các vi sinh vật là giống nhau (không có dữ liệu). SNP (các nồng độ khác nhau) giết chết tất cả các vi sinh vật nhanh hơn so với etanol. Kết quả về tác dụng kháng khuẩn của SNP (các nồng độ khác nhau) và etanol (30.000 µg / ml) trong khoảng thời gian (0–10 phút), được trình bày trong Bảng 2 , Bàn số 3, Bảng 4, Bảng 5, Bảng 6.

4. Thảo luận

Nhiều nghiên cứu điều tra đã ghi nhận việc ức chế sự phát triển của mảng bám và giảm sự hình thành axit vi khuẩn bằng cách sử dụng các chất kháng khuẩn được thêm vào nước súc miệng hoặc các chế phẩm kem đánh răng [ 32 ]. Theo đặc điểm hóa học của chúng, nước súc miệng có sẵn trên thị trường chứa các thành phần hoạt tính cation, anion và không ion, ở mức độ cao hơn hoặc thấp hơn sẽ làm thay đổi chức năng màng vi khuẩn. Trong số các tác nhân cation, chlorhexidine và một số ion kim loại hóa trị hai như Cu ⁺² , Zn ⁺² , và Sn ⁺² được sử dụng rộng rãi nhất [ 9 ]. Nó đã được chứng minh rằng Streptococcus mutans không thể thu được các chất dinh dưỡng cần thiết cho sự tồn tại và sinh sản của nó [35 ]. Có thể là kim loại sắt có thể thay đổi chức năng của màng tế bào và cả hoạt tính của enzym trong tế bào [ 16 ]. Việc điều chỉnh các muối kẽm khác nhau và các dẫn xuất của nó với công thức mới rất hữu ích để kiểm soát mảng bám miệng và chảy máu lợi [ 33 ]. Dobl và Nossek năm 1990 [ 10 ] đã chỉ ra rằng 0,2% và 0,4% kẽm clorua súc miệng có hoạt tính kháng khuẩn chống lại mảng bám răng, đặc biệt là hệ vi khuẩn Streptococcus [ 32 ]. Để khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của dung dịch SNP đối với vi sinh vật, chúng tôi đo MIC và MBC (MFC), sau đó thử nghiệm thử thách được thực hiện để so sánh tác dụng kháng khuẩn của ethanol 30.000 µg / ml và nano bạc (các nồng độ khác nhau). Eldridge và cộng sự năm 1998 [ 14] không tìm thấy sự khác biệt giữa chlorhexidine 0,12% gốc cồn thương mại và chlorhexidine 0,12% không chứa cồn thông qua cả nghiên cứu in vitro và in vivo. Dung dịch súc miệng có bán trên thị trường đã được thử nghiệm trong nghiên cứu này chứa 30.000 µg / ml cồn. Nước súc miệng có chứa cồn, được chống chỉ định ở những bệnh nhân đặc biệt bị viêm niêm mạc và suy giảm miễn dịch khác [ 36 ]. Winn và các đồng nghiệp đã tìm thấy mối quan hệ giữa ung thư miệng và các loại nước súc miệng có cồn. Nguy cơ ung thư miệng tăng 40-60%, sau khi điều chỉnh để so sánh các yếu tố nguy cơ khác, chẳng hạn như uống thuốc lá và rượu [ 39 ]. Do đó, điều quan trọng là tránh sử dụng nước súc miệng có cồn. Vi khuẩn gram âm, chẳng hạn như Klebsiella pneumoniae vàPseudomonas aeruginosa , và vi khuẩn Gram dương, chẳng hạn như Staphylococcus aureus kháng Methicillin thường cư trú trong khoang miệng của bệnh nhân nhập viện [ 25 ], đã nổi lên như là nguyên nhân của viêm phổi bệnh viện. Điều này đã thúc đẩy việc tìm kiếm các biện pháp phòng ngừa và điều trị để giảm thiểu sự xâm nhập của đường miệng và đường hô hấp bằng cách sử dụng đơn giản nước súc miệng sát khuẩn phổ rộng trước khi vận hành hoặc trước khi đặt nội khí quản [ 2 ].

Trong nghiên cứu này, nano bạc tiêu diệt cả vi khuẩn Gram âm được khảo sát nhanh hơn S. aureus mặc dù thực tế là MIC của nano bạc đối với S. aureus thấp hơn E. coli , với một phạm vi rộng giữa MIC và MBC của SNP đối với S. aureus ( MIC = 1,56, MBC = 12,5). Những kết quả này tương tự với kết quả được báo cáo bởi Jain et al. [ 21 ], họ báo cáo rằng vi khuẩn Gram âm như E. coli và P. aeruginosa bị tiêu diệt ở MIC (6,25 µg / ml) SNP nhanh hơn vi khuẩn Gram dương như S. aureus và Bacillus subtilistại MIC (12,5 µg / ml) của SNP cũng không thể xác định được giá trị MBC vì SNP được phát hiện có tính kìm khuẩn ngay cả ở nồng độ cao nhất có sẵn để thử nghiệm, tức là 50 µg / ml. Mặc dù MIC của PVP ổn định nano bạc đối với S. aureus và E. coli lần lượt là 5 µg / ml và 10 µg / ml; tất cả các tế bào sống sót của E.coli bị ức chế bởi dung dịch SNP 10 và 20 µg / ml nhanh hơn S. aureus [ 8 ]. Các nghiên cứu trước đây chỉ ra rằng S. aureus ít nhạy cảm hơn với SNP so với E. coli và P. aeruginosa [ 31]. Người ta xác định rằng tác dụng kháng khuẩn của SNP cũng phụ thuộc vào loại chủng vi sinh vật. Các chủng khác nhau của E. coli , Bacillus subtilis và S. aureus cho thấy sự khác biệt trong các hiệu ứng kháng khuẩn đã thiết lập SNP [ 34 ]. Những người khác cũng báo cáo kết quả tương tự [ 21 ]. Họ chỉ ra rằng giá trị MIC và thời gian cần thiết để đạt được hiệu quả ức chế SNP đối với S. aureus là khác với S. biểu bì . Kết quả của chúng tôi chứng thực những phát hiện này vì giá trị MIC và MBC của SNP đối với cả vi khuẩn Gram dương ( S. mutans và S. aureus ) là khác nhau. S. mutans bị giết nhanh hơnS. aureus bằng nước súc miệng có chứa SNP với MIC và hai nồng độ thấp hơn. Đây là một kết quả quan trọng, bởi vì nồng độ rất thấp của SNP có thể được sử dụng để ngăn ngừa sâu răng trong nước súc miệng nhưng nó đòi hỏi nhiều thí nghiệm hơn. Hernandez-Sierra cho thấy MIC và MBC đối với các hạt nano bạc (Kích thước trung bình của các hạt nano là 25 nm.) Là 4,86 ​​µg / ml và 6,25 µg / ml. Họ báo cáo rằng các hạt nano bạc ức chế S. mutans ở nồng độ thấp hơn so với các hạt nano vàng hoặc kẽm [ 18 ]. Trong các nghiên cứu trước đây, đồng và kẽm đã được sử dụng như một yếu tố kháng khuẩn trong nước súc miệng [ 6 ]. Burguera-Pascu và cộng sự. đã sử dụng muối kẽm làm dung dịch rửa và họ đã báo cáo hiệu quả cao của muối Zn trên S. mutans [6 ]. Nước súc miệng có chứa các hợp chất kẽm rất thấp đã cho thấy tác dụng kháng khuẩn cao đối với các chủng Streptococcus trong miệng [ 10 ]. Chúng tôi đã sử dụng dung dịch keo SNP rất hiệu quả đối với C. albicans . Giá trị MIC và MBC của SNP đối với C. allon bi lần lượt là 0,78 và 1,56 µg / ml. Nghiên cứu trong ống nghiệm cho thấy nước súc miệng thử nghiệm không chứa cồn và có chứa SNP giảm nồng độ được chứng minh là có hiệu quả trong việc ức chế hoạt động của vi khuẩn và nấm candida. Những giá trị này có thể so sánh với những giá trị thu được bởi Kokura et al. [ 22 ]. Họ báo cáo rằng SNP 1 µg / ml cho thấy đủ hiệu quả kháng khuẩn đối với vi khuẩn hỗn hợp ( S. aureus , E. coli , P. aeroginusa ) và nấm hỗn hợp ( Candida albicans , Aspergillus niger , Penicillium citrium , Aureobasidium pullulans) ngoài ra, các nghiên cứu trước đây cho thấy các hạt nano bạc lai (kích thước 3–7 nm) được nạp trên các hạt nano SiO _{2 đã} ức chế một loạt các loại nấm tiêu chuẩn ở nồng độ 1 µg / ml [ 30 ]. Người ta đã xác định được rằng tác dụng kháng khuẩn của nano bạc phụ thuộc vào kích thước của các hạt. SNP kích thước 25 nm có MIC thấp hơn SNP với kích thước hơn 25 nm. MIC của SNP này (25 nm) là 1,69–13,5 µg / ml [ 29 ]. Kết quả MIC thu được từ các hạt 25 nm có thể so sánh với kết quả thu được trong nghiên cứu hiện tại, khi sử dụng huyền phù SNP chứa các hạt 10–40 nm, các giá trị MIC và MBC thu được trong nghiên cứu của chúng tôi cũng gần với giá trị được báo cáo bởi Jain et al. [ 21]. Họ sử dụng huyền phù SNP chứa các hạt 7–20 nm mà những SNP này có MIC từ 6,25 đến 12,5 µg / ml. Trong một nghiên cứu khác, SNP 24 nm có MIC từ 1,2 đến 1,7 µg / mL chống lại các chủng phân lập lâm sàng như E. coli , S. aureus và P. aeroginusa [ 24 ].

Kết luận, nghiên cứu của chúng tôi cho thấy SNP có đặc tính kháng khuẩn cao chống lại C. albicans và các vi khuẩn thông thường khác và loại nước súc miệng mới (chứa SNP và không chứa cồn) có thể dùng như một loại nước súc miệng thay thế thuận tiện cho bệnh nhân ung thư suy giảm miễn dịch và bệnh nhân trước phẫu thuật có nguy cơ cao viêm phổi bệnh viện. Nồng độ nano bạc thấp có thể giảm thiểu mùi vị khó chịu và cũng làm giảm độc tính. Hơn nữa, không chứa cồn nên không gây kích ứng và tạo cảm giác thoải mái khi sử dụng cho những bệnh nhân có niêm mạc nhạy cảm hoặc bị viêm. Tuy nhiên, các tác động sinh học và môi trường của SNP phải được nghiên cứu thêm trước khi SNP có thể được xem xét để thêm vào một loại nước súc miệng kháng khuẩn có bán trên thị trường.

Nguồn: Silver nanoparticles as active ingredient used for alcohol-free mouthwash