研究目的
研究吲哚菁绿和乙二胺四乙酸介导的光动力抗菌化疗联合抗生素对糖尿病足感染中耐药细菌生物膜的协同效应。
研究成果
ICG和EDTA介导的光激活抗菌化疗(PACT)联合抗生素能显著增强对浮游菌和耐药生物膜的杀菌效果,破坏生物膜结构并提高抗生素敏感性,为治疗糖尿病足感染及其他生物膜相关浅表感染性疾病提供了有前景的方案,但仍需临床试验验证。
研究不足
该研究是在体外进行的,可能无法完全复现糖尿病足感染的体内条件。需要进行临床验证。激光照射产生的光热效应可能会对体温调节功能受损的患者造成风险。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用体外模型测试光活化共轭物(PACT)联合吲哚菁绿(ICG)和乙二胺四乙酸(EDTA)对金黄色葡萄球菌(S. aureus)和铜绿假单胞菌(P. aeruginosa)浮游菌及生物膜(包括耐药菌株MRSA和MRPA)的作用。方法包括细菌活力检测、生物膜生长评估、光热效应测量、PACT处理、抗菌药物敏感性试验、共聚焦显微镜观察及刃天青测定。
2:样本选择与数据来源:
所用菌株包括金黄色葡萄球菌(ATCC 25923)、MRSA(10485)、铜绿假单胞菌(ATCC 27853)和MRPA(10911),均来自传染病与寄生虫病国家重点实验室及重庆医科大学第一附属医院。
3:3)、MRSA(10485)、铜绿假单胞菌(ATCC 27853)和MRPA(10911),均来自传染病与寄生虫病国家重点实验室及重庆医科大学第一附属医院。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包含808 nm半导体激光器(中河有限公司)、酶标仪(Varioskan Flash,赛默飞世尔科技)、红外热像仪(Fluke Ti32,福禄克公司)、共聚焦显微镜(Leica TCS.SP8);试剂包括ICG(阿拉丁工业公司)、EDTA、抗生素及染色试剂盒等。
4:实验流程与操作步骤:
包括制备细菌悬液、与ICG和EDTA共孵育、808 nm激光照射(功率密度1.5 W/cm2,能量剂量135 J/cm2)、菌落计数、纸片扩散试验、微量稀释法、生物膜染色及代谢活性测定。
5:5 W/cm2,能量剂量135 J/cm2)、菌落计数、纸片扩散试验、微量稀释法、生物膜染色及代谢活性测定。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:采用GraphPad Prism 6.0进行统计分析,通过单因素方差分析(ANOVA)及Tukey多重比较检验。
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microplate reader
Varioskan Flash
Thermo Fisher Scientific
Used to measure optical density (OD600) of bacterial suspensions and absorbance in assays.
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infrared camera
Ti32
Fluke Company
Used to measure temperature during laser irradiation to assess photothermal effects.
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confocal microscope
TCS.SP8
Leica
Used for confocal laser scanning microscopy to detect biofilm morphology and bacterial viability with staining.
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diode laser
excitation wavelength 808 nm
Mid-River Ltd.
Used for photodynamic antimicrobial chemotherapy (PACT) experiments to irradiate bacterial samples.
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photosensitizer
indocyanine green (ICG)
Aladdin Industrial Corporation
Used as a photosensitizer in PACT to generate reactive oxygen species for bacterial inactivation.
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LIVE/DEAD Baclight Bacterial Viability Kit
Molecular Probes
Used to stain biofilms for viability assessment with SYTO9 and propidium iodide stains.
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Alamar Blue
Yeasen
Used in resazurin assay to quantify metabolic activity of bacteria in biofilms.
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