Bulao métilén ngalawan biofilm: naon anu diukur ku studi laboratorium anu diaktipkeun ku cahaya

Biofilm téh lain kumpulan sél anu ngambang dina cairan. Biofilm téh struktur: sél anu napel kana hiji beungeut, aya dina matriks polisakarida, protéin, jeung DNA ékstrasélulér anu dijieun ku sélna sorangan, kalawan gradién oksigén jeung zat gizi ti luar ka jero. Struktur éta anu nyababkeun sanyawa anu bisa maéhan baktéri dina suspénsi dina sababaraha menit bisa gagal ngalawan organisme anu sarua lamun dipelak jadi lapisan. Sagala klaim ngeunaan bulao métilén jeung biofilm kudu dibaca kalayan merhatikeun struktur éta, sabab matriks nangtukeun sabaraha zat warna anu nepi ka sél jeung sabaraha cahaya anu nepi ka zat warna.

Tinjauan ieu ngawengku persis tilu sumber. Hiji pikeun kasang tukang. Dua mangrupa ékspérimén laboratorium. Misahkeun peran éta téh inti métodena, sarta nyegah kasalahan anu pangumumna dina jejer ieu, nyaéta ngutip hasil dina wadah laboratorium saolah-olah éta bukti pikeun ngubaran inféksi dina jalma.

Sumber kasang tukang téh ngeunaan kimia, lain pamusnahan mikroorganisme

Anu pangkolotna tina tilu sumber téh tinjauan naratif ngeunaan pamekaran fotosensitizer fénothiazinium anu medal taun 2005. Éta nyukcruk bulao métilén ti zat warna abad ka-19 nepi ka jadi sanyawa utama pikeun terapi fotodinamik kanker, tuluy pikeun kémoterapi antimikroba fotodinamik. Sumbanganana mangrupa pedaran hubungan struktur jeung aktivitas: métilasi kromofor ningkatkeun lipofilisitas, hasil oksigén singlét, jeung poténsi fotobaktérisidal, bari ngalambatkeun réduksi kana wangun leuko anu kurang aktip. Éta ogé ngajelaskeun masalah dina widang ieu sacara écés. Kaseueuran laporan ngagunakeun zat warna komérsial standar, kalayan pamekaran turunan anu kawilang saeutik.

Paké tinjauan éta pikeun bagian mékanisme dina modél pamahaman anjeun: cahaya ngéksitasi zat warna, kaayaan triplét ngalibetkeun oksigén ngaliwatan transfer énergi Tipe II pikeun ngahasilkeun oksigén singlét atawa ngaliwatan transfer éléktron Tipe I pikeun ngahasilkeun radikal, sarta serangan multifaktor éta anu ngajadikeun mékanisme résistansi konvénsional henteu gampang dilarapkeun kana pamusnahan fotodinamik. Ulah ngutip éta pikeun pangurangan log. Éta henteu ngukur pangurangan log. Fotokimia anu leuwih lega di balik mékanisme éta dipedar dina kumpulan bukti terapi fotodinamik, sarta aturan panjang gelombang anu nangtukeun naha hiji lampu bisa ngajalankeunana dibahas dina kumaha bulao métilén nyerep cahaya beureum.

Dua ékspérimén biofilm, dua konsép hasil anu béda

Dua makalah ékspérimén éta duanana nguji aksi fotodinamik bulao métilén dina biofilm sungut dina 660 nm, sarta ampir sakabéh aspék séjénna béda. Komunitas béda, umur béda, formulasi zat warna béda, dosis cahaya béda, sarta anu pangutamana titik ahir béda. Bédana éta téh inti artikel ieu, sarta jadi dadasar bahan babandingan asli di handap.

Anu kahiji nyaéta studi in vitro ngeunaan biofilm subgingival multispésiés anu geus asak anu medal taun 2024. Tilu puluh tilu spésiés dipelak babarengan dina pin polistirén dina Calgary Biofilm Device, dibéré nutrisi sacara anaérobik, kalayan médium diganti sanggeus 72 jam sarta tumuwuhna diteruskeun nepi ka waktu nominal 7 poé. Perlakuanana nyaéta bulao métilén bébas dina 0.01 persén kalayan LED beureum 660 nm dina kira-kira 330 mW per cm pasagi salila 5 menit dina jarak 2 mm, anu lamun dikalikeun ngahasilkeun kira-kira 99 J per cm pasagi. Rarancangna mangrupa faktorial anu écés kalayan opat kelompok: kontrol tanpa perlakuan, zat warna tanpa cahaya, cahaya tanpa zat warna, sarta zat warna ditambah cahaya.

Anu kadua nyaéta studi in vitro ngeunaan biofilm sungut anu diwangun ku koloniser awal anu medal taun 2021. Opat spésiés Streptococcus dipelak babarengan salila 24 jam dina pelat 96 sumur kalayan sukrosa 1 persén. Fotosensitizerna nyaéta bulao métilén anu digabungkeun jeung nanopartikel béta siklodékstrin dina 4.65 mikromolar, hiji formulasi panganteur anu ditujukeun pikeun mawa zat warna ngaliwatan panghalang biofilm. Duanana sumber cahaya warna beureum dina 660 nm kalayan paparan 90 detik, tapi dosisna béda pisan: 320 J per cm pasagi pikeun kelompok laser jeung 8.1 J per cm pasagi pikeun kelompok LED. Kontrolna ngawengku zat warna tanpa cahaya, laser wungkul, LED wungkul, kontrol négatif larutan salin, sarta klorhéksidin 0.2 persén salaku patokan antimikroba.

Komunitas anaérobik 33 spésiés umur 7 poé jeung lapisan koloniser awal 4 spésiés umur 24 jam téh sistem pangukuran anu béda. Angka-angka di handap henteu bisa dirata-ratakeun.

Naon anu sabenerna diukur ku unggal studi

Dina studi biofilm asak, titik ahirna nyaéta aktivitas métabolik ngaliwatan réduksi TTC anu dibaca dina 485 nm jeung kalimpahan baktéri ngaliwatan hibridisasi DNA DNA checkerboard maké prob pikeun 33 spésiés, kalayan wates détéksi kira-kira 10,000 sél. Teu aya pangukuran cacah mikroorganisme hirup ku penanaman dina pelat, teu aya pangukuran biomassa ku kristal violét, teu aya pencitraan hirup-paéh, sarta teu aya tindak lanjut tumuwuh deui. LED wungkul ngurangan aktivitas métabolik kira-kira 50 persén dibandingkeun jeung kelompok tanpa LED, sarta zat warna ditambah LED nguranganana kira-kira 55 persén. Zat warna wungkul sacara statistik sakelompok jeung kontrol tanpa perlakuan. Dina cacah anu diturunkeun tina DNA, zat warna wungkul, LED wungkul, sarta zat warna ditambah LED sadayana sacara signifikan leuwih handap tibatan kontrol, tanpa béda anu signifikan di antara tiluanana. Panulisna nyebutkeun implikasina sacara langsung: perlakuan éta henteu ngancurkeun biofilm polimikroba anu geus kabentuk jeung napel, sarta biofilm periodontal asak merlukeun pangacakan struktur sacara mékanis, kalayan fotodinamik paling jauh ngan jadi tambahan.

Dina studi koloniser awal, titik ahirna nyaéta mikroorganisme hirup anu dipulihkeun dina média kultur séléktif, dinyatakeun dina skala logaritmik. Kelompok zat warna tanpa cahaya henteu béda ti larutan salin. Duanana kelompok anu diaktipkeun ku cahaya, laser ditambah zat warna anu dienkapsulasi jeung LED ditambah zat warna anu dienkapsulasi, ngurangan cacah mikroorganisme hirup nepi ka kira-kira 4 log dibandingkeun jeung kontrol négatif, nyaéta panurunan 10,000 kali atawa 99.99 persén dina ukuran éta, sarta duanana henteu béda sacara statistik ti klorhéksidin. Nilai cahaya wungkul jeung zat warna dina poék wungkul henteu dilaporkeun minangka angka log misah anu bisa dipercaya, jadi ringkesan anu jujur nyaéta anu dirojong ku makalahna: zat warna anu dienkapsulasi tur diaktipkeun ku cahaya ngahasilkeun pangurangan, zat warna dina poék henteu, sarta gedéna pangurangan sarua jeung patokan antiséptik dina modél lapisan ngora ieu.

Duanana makalah henteu ngukur tumuwuh deui sanggeus perlakuan, biomassa sésa, atawa struktur matriks. Pangurangan CFU henteu nyaritakeun nanaon ngeunaan matriks anu nyésa. Turunna métabolisme henteu nyaritakeun nanaon ngeunaan organisme anu salamet. Cacah DNA henteu bisa nangtukeun mana anu hirup.

Babandingan uji jeung titik ahir

Tabél ieu mangrupa bahan babandingan pikeun artikel ieu. Baca sacara mendatar dina hiji baris pikeun ningali naon anu dibuktikeun ku hiji studi, sarta baca ka handap dina hiji kolom pikeun ningali patalékan mana anu henteu dijawab ku duanana studi.

Tilu bédana perlu ditekenkeun. Kahiji, dina modél asak, kelompok cahaya wungkul ngajelaskeun ampir sakabéh pangaruh métabolik, jadi angka 55 persén téh lain pamusnahan anu dimédiasi ku zat warna. Kadua, dina modél ngora, formulasi dina poék henteu aktip sarta pangaruhna ngan muncul ku cahaya, anu mangrupa ciri fotoaktivasi. Katilu, panurunan 80 persén dina cacah anu diturunkeun tina DNA sacara matematis deukeut kana 0.7 log ngan lamun variabelna mangrupa cacah mikroorganisme hirup, padahal lain, jadi éta ulah kungsi dikutip minangka pamusnahan log. Kontéks biofilm dental anu patali dikumpulkeun dina biofilm sungut jeung panalungtikan dental, sarta métode umum pikeun misahkeun modél, jalur, jeung titik ahir antarstudi dipedar sacara rinci dina pituduh métode laboratorium.

Naha studi biofilm merlukeun aturan maca sorangan

Opat variabel nangtukeun naha hasil biofilm bulao métilén miboga harti di luar pelatna sorangan.

Umur biofilm jeung matriks jadi anu kahiji. Lapisan anu leuwih kolot leuwih kandel, leuwih loba ikatan silang, sarta leuwih hésé ditembus ku zat warna, sarta panulis taun 2021 nyebutkeun penetrasi jeung rambatan cahaya anu goréng ngaliwatan biofilm anu teratur minangka kendala utama. Strategi panganteur saperti enkapsulasi siklodékstrin mangrupa usaha pikeun ngungkulan kendala éta pisan, ku kituna formulasi téh variabel ékspérimén, lain saukur rinci leutik.

Itungan dosis jadi anu kadua. Nilai fluénsi di dieu rentangna ampir opat puluh kali, ti 8.1 nepi ka 320 J per cm pasagi dina panjang gelombang anu sarua, sarta iradiansina rentang ti 90 mW nepi ka sababaraha W per cm pasagi. Panjang gelombang anu sarua henteu hartina paparan anu sarua, sarta duanana studi henteu ngarobah dosis sacara sistematis kalawan cukup pikeun nangtukeun hiji kurva.

Kontrol jadi anu katilu. Studi tanpa kelompok zat warna dina poék henteu bisa ngaluarkeun kamungkinan toksisitas intrinsik, sarta studi tanpa kelompok cahaya wungkul henteu bisa ngahubungkeun pangaruh naon waé kana fotoaktivasi. Duanana makalah ngawengku duanana kontrol, anu mangrupa kaunggulanana, sarta makalah lapisan asak némbongkeun naha kelompok cahaya wungkul penting: tanpa éta, hasil métabolik bakal kabaca minangka pangaruh zat warna.

Titik ahir jadi anu kaopat. Viabilitas, métabolisme, kalimpahan DNA, biomassa, struktur, jeung tumuwuh deui téh genep klaim anu béda. Teu aya makalah di dieu anu ngukur leuwih ti dua. Tumuwuh deui hususna henteu aya dina sakabéhna, jadi tetep lumangsungna pangaruh téh henteu diukur, lain geus dibuktikeun.

Naon anu henteu dibuktikeun ku ieu ngeunaan ngubaran inféksi

Teu aya tina préparasi ieu anu ngawengku sirkulasi, sél imun, aliran ciduh, pergantian cairan sulkus gingiva, atawa débridemén mékanis. Konséntrasi zat warna dina sumur pelat téh lain konséntrasi jaringan sanggeus pemberian ngaliwatan jalur naon waé dina manusa. Hiji paparan 5 menit atawa 90 detik kana lapisan laboratorium anu ngora atawa malah asak téh lain hiji runtuyan terapi. Panulis studi lapisan asak nyebutkeun ieu sorangan ku nempatkeun fotodinamik minangka kamungkinan tambahan pikeun panyabutan mékanis, lain minangka métode éradikasi mandiri.

Ringkesan anu bener téh kawates jeung tetep sah. Bulao métilén anu diaktipkeun ku cahaya bisa ngurangan métabolisme jeung kalimpahan anu diturunkeun tina DNA dina komunitas sungut laboratorium anu asak tanpa ngancurkeunana, kalayan cahaya wungkul ngalakukeun sabagéan gedé pangaruh métabolik dina susunan ékspérimén éta. Zat warna anu dibawa ku siklodékstrin sarta diaktipkeun ku cahaya bisa ngurangan cacah mikroorganisme hirup sababaraha orde magnitudo dina lapisan streptokokus laboratorium anu ngora, nepi ka tingkat anu sabanding jeung klorhéksidin dina modél anu sarua. Naha salah sahiji hasil pangamatan éta bisa dilarapkeun kana inféksi dina jalma gumantung kana panganteuran, aksés cahaya, oksigén, anatomi, sarta titik ahir klinis anu henteu kungsi jadi tujuan pangukuran dina ékspérimén ieu.