Vario nanodalelių padengimo lipopolisacharidais įtaka gramneigiamųjų Escherichia coli bakterijų gyvybingumui

Abstract

Šio darbo tikslas yra ištirti kaip Cu nanodalelių padengimas lipopolisacharidais veikia gramneigiamųjų Escherichia coli bakterijų gyvybingumą. Cu nanodalelių padengimo lipopolisacharidais įtaka E. coli bakterijų gyvybingumui buvo tiriama naudojant minimalios slopinančiosios koncentracijos metodą, kuriuo buvo palygintas lipopolisacharidais dengtų bei nedengtų Cu nanodalelių poveikis bakterijoms, taip pat nustatyta optimali, bakterijų gyvybingumui įtakos nedaranti lipopolisacharidų koncentracija. Buvo gauta, kad bendras E. coli gyvybingumas 0,3 – 20 μg/ml koncentracijos lipopolisacharidų tirpale stipriai nepakinta, todėl tyrimams atlikti pasirinkta 10 μg/ml koncentracija. Rezultatai parodė, kad E. coli bakterijų gyvybingumas palaipsniui mažėjo jau nuo 0,12 mg/ml nedengtų Cu nanodalelių koncentracijos, tad tai įrodo, kad Cu nanodalelės yra toksiškos bakterijoms. Duomenys su lipopolisacharidais dengtomis Cu nanodalelėmis taip pat atskleidė jų toksiškumą, tačiau palyginus gyvybingumo tendencijas veikiant bakterijas dengtomis ir nedengtomis nanodalelėmis, 0,06 – 0,94 mg/ml koncentracijų intervale bakterijos buvo gyvybingesnės paveikus jas lipopolisacharidais dengtomis nanodalelėmis. Tai rodo, kad ant nepolinių Cu nanodalelių vyksta lipopolisacharidų adsorbcija, kuri turi teigiamą poveikį bakterijų gyvybingumui, nes sumažina toksinį Cu nanodalelių poveikį.

The aim of this work is to investigate how the coating of Cu nanoparticles with lipopolysaccharides affects the viability of gram-negative Escherichia coli bacteria. The influence of coating Cu nanoparticles with lipopolysaccharides on the viability of E. coli was investigated using minimum inhibitory concentration method, which helped to compare the effect of coated and uncoated Cu nanoparticles on bacteria, as well as to determine optimal concentration of lipopolysaccharides that does not affect bacterial viability. It was established that overall viability of E. coli in the range of 0,3 – 20 μg/ml concentrations of lipopolysaccharides solution was not significantly altered, so the concentration of 10 μg/ml was chosen for the study. The results showed that the viability of E. coli bacteria gradually decreased starting at the concentration of 0.12 mg/ml of uncoated Cu nanoparticles, thus proving that Cu nanoparticles are toxic to bacteria. Data with lipopolysaccharide-coated Cu nanoparticles also revealed their toxicity, yet comparing viability trends with both, coated and uncoated nanoparticles, at interval of 0,06 – 0,94 mg/ml concentrations bacteria were more viable when were exposed to lipopolysaccharide-coated nanoparticles. This indicates the adsorption of lipopolysaccharides on non-polar nanoparticles, which has a positive effect on bacterial viability by reducing the toxic effects of Cu nanoparticles.