Nanoteknolojik dezenfektanların heterotrofik biyofilmler üzerine etkisi

Özet

Amaç: Gümüş sülfadiazin ve benzalkonyum klorürmikroorganizmalara karşı etkin olduğu bilinen biyosidalajanlardır. Planktonik hücreler bu ajanlardan kolayetkilenmelerine rağmen biyofilm içindeki bakterileraynı kimyasallara karşı daha dayanıklı olmaktadırlar.Öte yandan, nano tanecikler üzerine fikse edilmişajanların ise biyofilm bakterilerine karşı antimikrobiyaletkinliğinin yüksek olduğu bildirilmektedir. Fakatnanoteknolojik dezenfektanların doz ve süresininbiyofilm bakterilerine etkileri değişiklik göstermektedir.Bu dezenfektanların püskürtüldüğü yüzeylerin tipi deetkinliklerini değiştirmektedir. Bu çalışmada, piyasayasürülecek olan nano partiküllere immobilize edilmişgümüş sülfadiazin ve benzalkonyum’un yüzeyleretutunma yeteneklerinin ve biyofilm tabakası üzerineetkilerinin incelenmesi amaçlanmıştır.Yöntem: Paslanmaz çelik kuponlar üzerine üreticifirmadan temin edilen nano benzalkonyum klorür venano gümüş sülfadiazin püskürtülüp 24 saat kürleşmesibeklenmiş, ardından kuponlar biyofilm reaktörünekonulmuştur. Birer aylık aralıklarla bu yüzeylerde oluşanbiyofilm tabakasındaki bakteri sayıları, dezenfektanile kaplanmamış kontrol kuponlarıyla kıyaslanarakincelenmiştir. Doğal şekilde oluşumuna imkân verilenbiyofilm içinde çoğalan bakteriler mikrobiyolojikkültür yöntemleri ile sayılmış, ayrıca ölü ve canlımikroorganizmaların sayıları DAPI – CTC boyama ileepifloresan mikroskopta sayıları tespit edilmiştir.Bulgular: Deney şartları altında mikrobiyal kültürve DAPI – CTC (ölü-canlı) boyama sonuçlarına göredeney kuponlarında anlamlı ölçüde düşük orandabiyofilm tabakası oluştuğu tespit edilmiştir. Ayrıca nanobenzalkonyum klorür, nano gümüş sülfadiazine kıyaslabiyofilm bakterilerine karşı anlamlı düzeyde daha etkilibulunmuştur.Sonuç: Nano benzalkonyum klorür ve nano gümüşsülfadiazin bileşiklerinin tutunduğu yüzeylerde biyofilmoluşumunu gözlemek ve bu sayede dezenfektanlarınantimikrobiyal yüzey oluşturmak amacıyla endüstrideve klinik alanlarda yer alması için sonuçlardeğerlendirilmiştir. Bu dezenfektanlar endüstriyelveya klinik ortamlarda sıkça kullanılmaktadır. Çalışmasonuçları üretici firmaya odaklanması gereken ürünhakkında önemli katkı sağlamıştır.

Abstract

ABSTRACT Objective: Silver sulfadiazine and benzalkonium chloride are biocidal agents known to be effective against microorganisms. Although planktonic cells are easily affected by these agents, bacteria in the biofilm are more resistant to the same chemicals. Agents fixed on nanoparticles are reported to have higher antimicrobial activity against biofilm bacteria. The effects of nanotechnological disinfectants on biofilm bacteria vary with dose and time. The type of surface on which these disinfectants are sprayed also changes their activity. The aim of this study was to investigate the ability of silver sulfadiazine and benzalkonium immobilized on nanoparticles to adhere to surfaces and their effect on biofilm. Methods: Stainless steel coupons were sprayed with nano benzalkonium chloride and nano silver sulfadiazine were air-dried to cure for 24 hours, then the coupons were placed into the biofilm reactor. Bacterial counts in the biofilm layer formed on these surfaces were compared at monthly intervals with control coupons. Bacterial biofilms allowed to form naturally were analyzed by microbiological culture methods and number of live and dead microorganisms were determined by DAPI - CTC staining on epifluorescence microscope. Results: After the test periods, microbial culture and DAPI - CTC (live / dead) results were found significantly lower on disinfectant covered coupons. Furthermore, nano benzalkonium chloride was found to be significantly more effective against biofilm bacteria than nano silver sulfadiazine. Conclusion: The results were examined in order to observe biofilm formation on the surfaces covered with nano benzalkonium chloride and nano silver sulfadiazine compounds, to evaluate their use in industrial and clinical fields as effective disinfectants. Because these disinfectants are frequently used in industrial or clinical environments, results have made an important contribution to the manufacturer to focus on final version of the product.