Manga metilena miady amin'ny biofilm: izay refesin'ny fikarohana anaty laboratoara ampiasana hazavana

Ny biofilm dia tsy fitambaran'ny sela mitsingevana anaty ranoka. Rafitra izy io: sela miraikitra amin'ny velarana, tafiditra ao anaty matrisa vokariny manokana, izay ahitana polisakarida, proteinina ary DNA ivelan'ny sela, miaraka amin'ny habetsahan'ny oksizenina sy ny otrikaina miova tsikelikely avy any ivelany mankany anatiny. Io rafitra io no mahatonga ny akora iray mahafaty bakteria mihantona anaty ranoka ao anatin'ny minitra vitsy mety tsy hahomby amin'ireo zavamiaina ireo ihany rehefa mitombo ho biofilm. Tsy maintsy dinihina ao anatin'io rafitra io izay filazana rehetra momba ny manga metilena sy ny biofilm, satria ny matrisa no mamaritra ny habetsahan'ny loko tonga any amin'ny sela sy ny habetsahan'ny hazavana tonga any amin'ny loko.

Loharano telo katroka no dinihina eto. Ny iray dia manome ny fototra. Ny roa dia fanandramana anaty laboratoara. Ny fanavahana ireo andraikiny ireo no fototry ny fomba fandalinana, ary misoroka ny fahadisoana fahita indrindra amin'ity lohahevitra ity: ny fitanisana vokatra azo tao anaty fitoeran'ny kolontsaina toy ny hoe porofo momba ny fitsaboana areti-mifindra amin'ny olona.

Simia no resahin'ny loharano fototra, fa tsy famonoana

Ny tranainy indrindra amin'ireo telo ireo dia famerenana literatiora mitantara ny fivoaran'ny akora phenothiazinium mora taitran'ny hazavana, navoaka tamin'ny 2005. Manaraka ny dian'ny manga metilena izy io, nanomboka tamin'ny naha-loko azy tamin'ny taonjato faha-19 ka hatramin'ny naha-akora fototra ho an'ny fitsaboana fotodinamika ny homamiadana azy, ary tatỳ aoriana ho an'ny fitsaboana simika fotodinamika miady amin'ny mikraoba. Ny anjara birikiny dia fanazavana ny fifandraisan'ny rafitra sy ny fiasan'ny akora: ny fampidirana vondrona metila amin'ny kromofora dia mampitombo ny fahafahany mifandray amin'ny tavy, ny vokatra oksizenina singlet ary ny heriny mamono bakteria rehefa ampiasana hazavana, sady mampiadana ny fiovany amin'ny alalan'ny fampihenana ho endrika leuco, izay tsy dia mavitrika. Lazainy mazava koa ny olana eo amin'ity sehatra ity. Loko ara-barotra mahazatra no nampiasain'ny ankamaroan'ny tatitra, ary somary vitsy ny fampivoarana akora avy aminy.

Ampiasao io famerenana literatiora io hanazavana ny mekanisma ao amin'ny fomba fahazoanao ny lohahevitra: mampientanentana ny loko ny hazavana, ny toe-javatra triplet dia mampifandray azy amin'ny oksizenina amin'ny alalan'ny famindrana angovo Type II mba hamokarana oksizenina singlet, na amin'ny alalan'ny famindrana elektrôna Type I mba hamokarana radikaly. Io fanafihana amin'ny fomba maro io no antony tsy dia iharan'ny mekanisma mahazatra momba ny fanoherana ny famonoana fotodinamika. Aza mitanisa azy ho porofon'ny fihenana logaritmika. Tsy nandrefy izany izy. Ny fotokimia midadasika kokoa ao ambadik'io mekanisma io dia hazavaina ao amin'ny fanangonana porofo momba ny fitsaboana fotodinamika, ary ny fitsipika momba ny halavan'ny onja, izay mamaritra raha afaka mampandeha izany ny jiro iray, dia resahina ao amin'ny fomba itrohan'ny manga metilena ny hazavana mena.

Fanandramana roa momba ny biofilm, fomba roa samy hafa hamaritana ny vokatra

Samy mitsapa ny fiasana fotodinamikan'ny manga metilena amin'ny biofilm ao am-bava amin'ny 660 nm ireo lahatsoratra fanandramana roa, ary saika tsy misy zavatra hafa itoviany. Samy hafa ny vondrom-piarahamonin'ny mikraoba, ny taonany, ny fangaron'ny loko, ny fatran'ny hazavana ary indrindra ny tondro vokatra. Io fahasamihafana io no votoatin'ity lahatsoratra ity, ary izy koa no fototry ny tabilao fampitahana manokana etsy ambany.

Ny voalohany dia fikarohana in vitro momba ny biofilm matotra misy karazana maro eo ambanin'ny hihy, navoaka tamin'ny 2024. Karazana telo amby telopolo no nampitomboina niaraka tamin'ny tsimatra polystyrène tao anaty Calgary Biofilm Device, nomena otrikaina tao anatin'ny tontolo tsy misy oksizenina, nosoloina ny ranon'ny kolontsaina rehefa afaka 72 ora, ary notohizana ny fitomboana hatramin'ny 7 andro araka ny fandaharam-potoana. Manga metilena tsy voafono tamin'ny 0.01 isan-jato no nampiasaina, niaraka tamin'ny LED mena 660 nm, tokony ho 330 mW isaky ny cm toradroa nandritra ny 5 minitra, tamin'ny elanelana 2 mm. Raha ampitomboina ireo sanda ireo dia mahazo tokony ho 99 J isaky ny cm toradroa. Drafitra faktorialy mazava misy vondrona efatra no nampiasaina: vondrona fanaraha-maso tsy nanaovana na inona na inona, loko tsy nasiana hazavana, hazavana tsy nisy loko, ary loko niaraka tamin'ny hazavana.

Ny faharoa dia fikarohana in vitro momba ny biofilm ao am-bava ahitana ireo mikraoba mpanjanaka voalohany, navoaka tamin'ny 2021. Karazana Streptococcus efatra no nampitomboina niaraka nandritra ny 24 ora tao anaty takelaka misy lavaka 96, tamin'ny sakarôzy 1 isan-jato. Manga metilena nampifandraisina tamin'ny nanopartikila beta cyclodextrin tamin'ny 4.65 micromolar no akora mora taitran'ny hazavana nampiasaina, fangaro natao hitaterana ny loko hamakivaky ireo sakana ao amin'ny biofilm. Samy mena tamin'ny 660 nm ireo loharanon-jiro roa, ary naharitra 90 segondra ny fampiharana azy, saingy samy hafa be ny fatrany: 320 J isaky ny cm toradroa ho an'ny vondrona nampiasana laser, ary 8.1 J isaky ny cm toradroa ho an'ny vondrona nampiasana LED. Ny vondrona fanaraha-maso dia nahitana loko tsy nasiana hazavana, laser irery, LED irery, ranon-tsira ho fanaraha-maso miiba, ary chlorhexidine 0.2 isan-jato ho fenitra fampitahana amin'ny akora miady amin'ny mikraoba.

Rafitra fandrefesana samy hafa ny vondrom-piarahamonina tsy misy oksizenina misy karazana 33 efa 7 andro sy ny biofilm misy karazana 4 mpanjanaka voalohany efa 24 ora. Tsy azo anaovana salanisa ireo tarehimarika manaraka.

Izay tena norefesin'ny fikarohana tsirairay

Tamin'ny fikarohana momba ny biofilm matotra, ny tondro vokatra dia ny fiasan'ny metabolisma, norefesina tamin'ny fampihenana TTC novakina tamin'ny 485 nm, sy ny habetsahan'ny bakteria, norefesina tamin'ny fampifandraisana DNA-DNA amin'ny lamina checkerboard amin'ny alalan'ny sondy ho an'ireo karazana 33, izay manodidina ny sela 10,000 ny fetra farany ambany azo tsikaritra. Tsy nisy fanisana zavamiaina velona tamin'ny fampitomboana teo amin'ny fitaovana kolontsaina, tsy nisy fandrefesana biomassa tamin'ny crystal violet, tsy nisy sary nanavahana ny velona sy ny maty, ary tsy nisy fanaraha-maso ny fitomboana indray. Ny LED irery dia nampihena ny fiasan'ny metabolisma tokony ho 50 isan-jato raha oharina amin'ireo vondrona tsy nampiasana LED, ary ny loko niaraka tamin'ny LED dia nampihena izany tokony ho 55 isan-jato. Raha araka ny antontan'isa, ny loko irery dia tao anatin'ny vondrona mitovy amin'ny fanaraha-maso tsy nanaovana na inona na inona. Ho an'ny fanisana avy amin'ny DNA, ny loko irery, ny LED irery ary ny loko niaraka tamin'ny LED dia samy ambany kokoa noho ny fanaraha-maso tamin'ny fahasamihafana manan-danja ara-statistika, nefa tsy nisy fahasamihafana manan-danja teo amin'izy telo. Lazain'ireo mpanoratra mivantana ny vokatr'izany: tsy nandrava ilay biofilm efa niorina sy niraikitra, misy mikraoba maro, ireo fomba nampiharina, ary mila fandravana mekanika ny firafiny ny biofilm matotra manodidina ny nify, ka fanampiny ihany raha be indrindra ny fomba fotodinamika.

Tamin'ny fikarohana momba ireo mpanjanaka voalohany, ny tondro vokatra dia ny isan'ny mikraoba velona azo tamin'ny fitaovana kolontsaina mifantina, naseho tamin'ny maridrefy logaritmika. Tsy nisy fahasamihafana teo amin'ny vondrona nampiasana loko tsy nisy hazavana sy ny ranon-tsira. Ireo vondrona roa nampiasana loko navitriky ny hazavana, dia ny laser niaraka tamin'ny loko voafono sy ny LED niaraka tamin'ny loko voafono, dia samy nampihena ny isan'ny zavamiaina velona hatramin'ny tokony ho 4 log raha oharina amin'ny fanaraha-maso miiba. Izany dia fihenana 10,000 heny, na 99.99 isan-jato, amin'io fandrefesana io, ary samy tsy nisy fahasamihafana ara-statistika tamin'ny chlorhexidine izy ireo. Tsy notaterina ho tarehimarika log misaraka sy azo itokisana ny sanda ho an'ny hazavana irery sy ny loko tsy nisy hazavana. Noho izany, ny famintinana marina dia ilay tohanan'ny lahatsoratra: ny loko voafono navitriky ny hazavana no niteraka ny fihenana, tsy nanao izany ny loko tsy nisy hazavana, ary nitovy tamin'ny fenitra antiseptika ny halehiben'ny vokatra tamin'ity maodelin'ny biofilm tanora ity.

Samy tsy nandrefy ny fitomboana indray taorian'ny fampiharana, ny biomassa tavela, na ny firafitry ny matrisa ireo lahatsoratra roa. Ny fihenan'ny CFU dia tsy milaza na inona na inona momba ny matrisa tavela. Ny fihenan'ny metabolisma dia tsy milaza na inona na inona momba izay mbola velona. Tsy afaka milaza izay velona ny fanisana DNA.

Fampitahana ny fitiliana sy ny tondro vokatra

Ity tabilao ity no fitaovana fampitahana ho an'ity lahatsoratra ity. Vakio manaraka ny andalana mba hahitana izay porofoin'ny fikarohana iray, ary vakio midina manaraka ny tsanganana mba hahitana ireo fanontaniana tsy voavalin'ny fikarohana roa.

Misy fahasamihafana telo tokony hasongadina. Voalohany, tamin'ny maodely matotra, ny vondrona nampiasana hazavana irery dia manazava saika ny vokatra rehetra tamin'ny metabolisma. Noho izany, ilay tarehimarika 55 isan-jato dia tsy famonoana vokatry ny loko. Faharoa, tamin'ny maodely tanora, tsy nisy vokany ny fangaro tsy nasiana hazavana, ary rehefa nisy hazavana ihany no niseho ny vokatra, izay famantarana ny fampavitrika amin'ny hazavana. Fahatelo, ny fihenana 80 isan-jato amin'ny fanisana avy amin'ny DNA dia manakaiky ny 0.7 log ara-matematika raha toa ka isan'ny zavamiaina velona ilay masontsivana. Tsy izany anefa izy io, ka tsy tokony hotanisaina mihitsy ho famonoana logaritmika. Ny toe-javatra mifandraika amin'ny biofilm amin'ny nify dia voangona ao amin'ny fikarohana momba ny biofilm ao am-bava sy ny nify, ary ny fomba ankapobeny hanavahana ireo maodely, lalan'ny fampidirana ary tondro vokatra amin'ny fikarohana samihafa dia hazavaina ao amin'ny torolalana momba ny fomba fiasa anaty laboratoara.

Nahoana no mila fitsipika famakiana manokana ny fikarohana momba ny biofilm

Masontsivana efatra no mamaritra raha misy heviny mihoatra ny ao anatin'ny takelaka nampiasaina ny vokatra momba ny manga metilena sy ny biofilm.

Ny taonan'ny biofilm sy ny matrisa no voalohany. Matevina kokoa ny biofilm tranainy, betsaka kokoa ny rohy mampifamatotra ny firafiny, ary sarotra kokoa amin'ny loko ny miditra ao. Ireo mpanoratra tamin'ny 2021 dia milaza fa ny fidiran'ny loko sy ny fahasarotan'ny fiparitahan'ny hazavana mamakivaky biofilm voalamina no sakana lehibe indrindra. Ny paikady fampiasana mpitatitra, toy ny famonosana amin'ny cyclodextrin, dia ezaka hamahana io sakana io indrindra. Izany no mahatonga ny fangaro ho masontsivana andrana fa tsy antsipiriany madinika.

Ny kajy momba ny fatra no faharoa. Ny sanda momba ny angovon'ny hazavana isaky ny velarana eto dia manana elanelana efa ho efapolo heny, manomboka amin'ny 8.1 ka hatramin'ny 320 J isaky ny cm toradroa amin'ny halavan'ny onja mitovy, ary ny herin'ny hazavana isaky ny velarana dia manomboka amin'ny 90 mW ka hatramin'ny W maromaro isaky ny cm toradroa. Tsy midika ho fampiharana hazavana mitovy ny halavan'ny onja mitovy, ary samy tsy manova ny fatra amin'ny fomba mirindra ampy hamaritana ny fiolahan'ny fifandraisana ireo fikarohana roa.

Ny vondrona fanaraha-maso no fahatelo. Ny fikarohana tsy manana vondrona mampiasa loko tsy misy hazavana dia tsy afaka manilika ny mety ho poizina voajanaharin'ilay loko, ary ny fikarohana tsy manana vondrona mampiasa hazavana irery dia tsy afaka milaza fa vokatry ny fampavitrika amin'ny hazavana ny zavatra hita. Samy ahitana ireo roa ireo ny lahatsoratra roa, ary mendrika hoderaina amin'izany. Ny lahatsoratra momba ny biofilm matotra dia mampiseho ny antony maha-zava-dehibe ny vondrona mampiasa hazavana irery: raha tsy nisy izany, dia ho noraisina ho vokatry ny loko ny vokatra tamin'ny metabolisma.

Ny tondro vokatra no fahefatra. Ny fahavelomana, ny metabolisma, ny habetsahan'ny DNA, ny biomassa, ny rafitra ary ny fitomboana indray dia filazana enina samy hafa. Tsy misy lahatsoratra eto mandrefy mihoatra ny roa amin'ireo. Ny fitomboana indray indrindra dia tsy nodinihina tamin'izy rehetra, ka tsy norefesina ny faharetan'ny vokatra fa tsy hoe voaporofo.

Izay tsy porofoin'izany momba ny fitsaboana areti-mifindra

Tsy misy amin'ireo fanomanana ireo ahitana fikorianan'ny ra, sela fiarovan'ny vatana, fikorianan'ny rora, fanoloana ny ranoka ao amin'ny elanelana manodidina ny hihy, na fanadiovana mekanika. Ny tahan'ny loko ao anaty lavaka amin'ny takelaka dia tsy tahan'ny loko ao amin'ny tavy aorian'ny fampidirana azy amin'ny olona amin'ny lalana iray. Ny fampiharana hazavana indray mandeha mandritra ny 5 minitra na 90 segondra amin'ny biofilm tanora, na matotra aza, ao anaty laboratoara dia tsy andiana fitsaboana. Ireo mpanoratra momba ny biofilm matotra mihitsy no milaza izany, amin'ny fametrahana ny fomba fotodinamika ho mety ho fanampin'ny fanesorana mekanika fa tsy fomba mahaleo tena hamongorana azy.

Voafetra sy mafy orina ny famintinana marina. Ny manga metilena navitriky ny hazavana dia afaka mampihena ny metabolisma sy ny habetsahana tombanana avy amin'ny DNA ao amin'ny vondrom-piarahamonina matotra avy ao am-bava, ambolena anaty laboratoara, nefa tsy mandrava azy. Ny hazavana irery no mahatonga ny ankamaroan'ny vokatra amin'ny metabolisma amin'io fandaminana io. Ny loko entin'ny cyclodextrin sy navitriky ny hazavana dia afaka mampihena ny isan'ny zavamiaina velona amin'ny ambaratonga logaritmika maromaro ao amin'ny biofilm streptococcal tanora anaty laboratoara, amin'ny halehibe azo ampitahaina amin'ny chlorhexidine ao anatin'io maodely io ihany. Ny hoe azo ampiharina amin'ny areti-mifindra amin'ny olona ve ny iray amin'ireo zavatra hita ireo dia miankina amin'ny fitaterana ilay akora, ny fahafahan'ny hazavana miditra, ny oksizenina, ny firafitry ny vatana ary ny tondro ara-pitsaboana izay tsy natao horefesin'ireo fanandramana ireo velively.