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J-GLOBAL ID：201702242601280961   整理番号：17A1217672

黒鉛電極で送達された陰極電気化学的電流による緑膿菌細胞の根絶【Powered by NICT】

Eradication of Pseudomonas aeruginosa cells by cathodic electrochemical currents delivered with graphite electrodes

著者 (10件)： Niepa Tagbo H.R. (Department of Biomedical and Chemical Engineering, Syracuse University, Syracuse, NY 13244, USA) ,  Niepa Tagbo H.R. (Syracuse Biomaterials Institute, Syracuse University, Syracuse, NY 13244, USA) ,  Wang Hao (Department of Biomedical and Chemical Engineering, Syracuse University, Syracuse, NY 13244, USA) ,  Wang Hao (Syracuse Biomaterials Institute, Syracuse University, Syracuse, NY 13244, USA) ,  Gilbert Jeremy L. (Department of Biomedical and Chemical Engineering, Syracuse University, Syracuse, NY 13244, USA) ,  Gilbert Jeremy L. (Syracuse Biomaterials Institute, Syracuse University, Syracuse, NY 13244, USA) ,  Ren Dacheng (Department of Biomedical and Chemical Engineering, Syracuse University, Syracuse, NY 13244, USA) ,  Ren Dacheng (Syracuse Biomaterials Institute, Syracuse University, Syracuse, NY 13244, USA) ,  Ren Dacheng (Department of Civil and Environmental Engineering, Syracuse University, Syracuse, NY 13244, USA) ,  Ren Dacheng (Department of Biology, Syracuse University, Syracuse, NY 13244, USA)
資料名： Acta Biomaterialia  (Acta Biomaterialia)
巻： 50  ページ： 344-352  発行年： 2017年 
JST資料番号： W3136A  ISSN： 1742-7061  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 抗生物質耐性は医療機器と生体材料と関連した細菌感染症の治療に対する大きな挑戦である。そのような耐性の一つの重要な内因性機構は微生物の表現型変異体と抗生物質に高度に耐性であることを存続細胞の形成である。最近,著者らは,低レベルの直接電気化学的電流(DC)と相乗作用抗生物質トブラマイシンを用いて緑膿菌の存続細胞を根絶する新しい手法を報告した。基礎となる機構をさらに理解と医学的な適用可能性に対するこの技術を開発するために,グラファイトTGON805電極を用いた緑膿菌の存続と生物膜細胞に及ぼす非金属生体材料のelectricidal活性を調べた。TGONとステンレス鋼304電極の電気化学的因子を比較するために単一および二重チャンバーシステムを採用した。結果はTGONベース処理したP.aeruginosa存続細胞に対して高度に有効であることを明らかにした。単一チャンバーシステムでは,浮遊存続細胞(7log殺菌に相当)の完全な根絶は40分以内の処理でTGON電極を用いた70μA/cm~2DCで達成されたが,生物膜中の細胞生存率を2log1時間以内に減少した。殺傷効果は,より少ない時間を必要とする高い電流密度に依存し,用量と時間であった。さらに,還元反応は酸化反応よりもより効果的であり,金属カチオンは必須ではないことを確認した,それらは細胞死を促進する可能性がある。本研究の知見は,医療機器と生体材料関連感染のより効果的な治療のための存続とバイオフィルム細胞を根絶するために電気化学的技術を開発するのを支援できる。医療機器や生体材料に関連した感染は,従来の抗生物質への微生物の高レベル耐性のために大きな課題を提示した。な耐性は生物膜として知られている休眠存続細胞と多細胞構造の形成に起因することを確立した。最近の研究は,細菌感染を根絶するために有望な代替手段として電気化学的処理を実証した,殺傷機構は,細菌細胞の増殖期に無関係であるが,治療中にinterplaying種々の電気化学種に頼っているからである。TGON,炭素ベース電極材料を介して仲介される電気化学的電流の主要な殺菌特性を調べた。緑膿菌の完全除菌まで存続細胞が達成された。電気化学的性質の新しい知見とTGONの生物活性は電気化学的電流の安全レベルを送達することにより細菌感染を根絶する新しい方法/装置を開発するのに役立つ可能性がある。Copyright 2017 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： 酸化 ,  治療法 ,  *緑膿菌 ,  殺菌 ,  相乗作用 ,  金属イオン ,  抗生物質 ,  炭素 ,  生物活性 ,  *電気化学 ,  医療機器 ,  生物膜 ,  *電流 ,  細菌感染
準シソーラス用語： 生体材料 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (7件)： 緑膿菌 ,  電気化学的電流 ,  炭素 ,  カソード ,  電極 ,  バイオフィルム ,  残留

分類 (1件)： 微生物感染の生理と病原性  (EG03053T)

タイトルに関連する用語 (6件)： 黒鉛電極 ,  送達 ,  陰極 ,  電気化学 ,  緑膿菌 ,  細胞