بررسی تاثیر نانوذرات دی اکسید سیلیکون (Sio2) و نانو کامپوزیت اکسید روی/زئولیت (Zno/Zeolite) بر بیان ژنهای ftf ، gtfB ، vicR ، gbpB و تشکیل بیوفیلم توسط باکتری استرپتوکوک موتانس

خلاصه فارسی

زمینه و موضوع: استرپتوکوک موتانس (S. mutans) به عنوان اصلی ترین عامل بیماری زا در دهان شناخته می شود که منجر به پوسیدگی دندان می شود. توانایی تشکیل بیوفیلم بر روی سطح دندان یکی از عوامل مهم بیماریزای استرپتوکوک موتانس است. مطالعه حاضر با هدف بررسی اثرات ضد میکروبی و ضد بیوفیلمی نانوذرات دی اکسید سیلیکون (Sio2) و نانو کامپوزیت اکسید روی/زئولیت (Zno / Zeolite) در برابر بیان ژن استرپتوکوک موتانس و تشکیل بیوفیلم انجام شده است. هدف: این مطالعه با هدف بررسی اثر ضد میکروبی و آنتی بیوتیکی نانوذرات دی اکسید سیلیکون (Sio2) و نانو کامپوزیت اکسید روی/زئولیت (Zno / Zeolite) در برابر تشکیل بیوفیلم استرپتوکوک موتانس با بیان ژن انجام شد. مواد و روش کار: حداقل غلظت مهاری (MIC)، حداقل غلظت ضد باکتری (MBC)، sub-MIC، رنگ آمیزی سافرانین ، منحنی های مهار رشد و تست MTT نانوذرات دی اکسید سیلیکون (Sio2) و نانو کامپوزیت اکسیدروی/زئولیت (Zno / Zeolite) برای ارزیابی ضد میکروبی آن استفاده شد. تشکیل بیوفیلم استرپتوکوک موتانس. سطح بیان mRNA ژن های ftf ، gtfB ، vicR ، gbpB توسط Real-time pcr بررسی شد. سلولهای فیبروبلاست لثه ای انسان (HGF2PI2) برای ارزیابی اثرات سمیت سلولی نانوذرات دی اکسید سیلیکون (Sio2) و نانو کامپوزیت اکسید روی/زئولیت (Zno / Zeolite) با استفاده از روش MTT استفاده شدند. نتایج: نتایج ما نشان داد که نانوذرات دی اکسید سیلیکون (Sio2) و نانو کامپوزیت اکسید روی/زئولیت (Zno / Zeolite) قادر به مهار تشکیل بیوفیلم توسط استرپتوکوک موتانس هستند. آزمایش MTT نشان داد که نانوذرات دی اکسید سیلیکون (Sio2) و نانو کامپوزیت اکسید روی/زئولیت (Zno / Zeolite) به ترتیب 79٪ - 95٪ تشکیل بیوفیلم را مهار می کنند. همین نتایج با رنگ آمیزی سافرانین نیز بدست آمد. علاوه بر این ، نانوذرات دی اکسید سیلیکون (Sio2) و نانو کامپوزیت اکسید روی/زئولیت (Zno / Zeolite) میزان mRNA های ftf ، gtfB ، vicR، gbpB را کاهش دادند. علاوه بر این، نانوذرات دی اکسید سیلیکون (Sio2) و نانو کامپوزیت اکسید روی/زئولیت (Zno / Zeolite) در بالاترین دوز (32 میلی گرم در میلی لیتر) سمیت سلولی در برابر سلول های HGF2PI2 نداشتند. نتیجه‌گیری: این روش نشان داد كه نانوذرات دی اکسید سیلیکون (Sio2) و نانو کامپوزیت اکسید روی/زئولیت (Zno / Zeolite) بدون سمیت سلولی و پتانسیل بالا در sub-MIC برای مهار تشكیل بیوفیلم استرپتوکوک موتانس می توانند به عنوان یك عامل ضد باكتری برای استفاده بالینی ایجاد شوند.

عنوان انگليسی

The effect of Silicon dioxide nanoparticle and Zinc dioxide/Zeolite nanocomposite on ftf, gtfB, vicR, gbpB genes and biofilms formation by Streptococcus mutans

خلاصه انگلیسی

Backgrand and objective: Streptococcus mutans (S. mutans) is recognised as the main oral pathogen which results in dental caries. The ability to form biofilms on tooth surfaces is one of the important virulence factors of Streptococcus mutans. The present study is aimed to investigate the anti-microbial and anti-biofilm effects of silicon dioxide (Sio2) nanoparticles (NPs) and Zno/Zeolite nanocomposites (NCs) against S. mutans gene expressions and biofilm formation. Aim: This study aimed to investigate the antimicrobial and antibiotic effect of Sio2 nanoparticles and Zno / Zeolite nanocomposites against the formation of Streptococcus mutans biofilm by gene expression. Material and methods: Minimum inhibitory concentrations (MIC), minimum bactericidal concentrations (MBC), sub-MIC, safranine staining, growth inhibition curves, and MTT assay rates of Sio2 NPs and Zno/Zeolite NCs were applied to assess its anti-microbial on S. mutans biofilm formation. The mRNA expression levels of ftf, gtfB, vicR, and gbpB genes were assessed by real time PCR. Human gingival fibroblast (HGF2PI2) cells were used to evaluate the cytotoxic effects of Sio2 nanoparticles and Zno/Zeolite NCs by MTT assay. Results: Our results showed that Sio2 NPs and Zno/Zeolite NCs were able to inhibit biofilm formation by S. mutans. MTT assay showed that, Sio2 NPs and Zno/Zeolite NCs inhibited 79 % - 95% of biofilm formation, respectively.The same results were also obtained with safranine staining. Moreover, Sio2 NPs and Zno/Zeolite NCs decreased the mRNA levels of ftf, gtfB, vicR, and gbpB. In addition, Sio2 NPs and Zno/Zeolite NCs at the highest dose (32mg/ml) did not have cytotoxicity against HGF2PI2 cells. Conclusion: This method revealed that Sio2 NPs and Zno/Zeolite NCs with the non-cytotoxicity and great potential at sub-MIC to inhibit biofilm formation of the S. mutans could be developed as anti-bacterial agent for clinical use. ¬

Document Downloads