Relating the Surface Properties of Superparamagnetic Iron Oxide Nanoparticles (SPIONs) to Their Bactericidal Effect towards a Biofilm of Streptococcus mutans
Notice bibliographique
Résumé
This study was designed to determine the effects of superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPIONs) on the biological activity of a bacterial biofilm (Streptococcus mutans). Our hypothesis was that the diffusion of the SPIONs into biofilms would depend on their surface properties, which in turn would largely be determined by their surface functionality. Bare, positively charged and negatively charged SPIONs, with hydrodynamic diameters of 14.6 ± 1.4 nm, 20.4 ± 1.3 nm and 21.2 ± 1.6 nm were evaluated. Time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS) and electrophoretic mobility (EPM) measurements were used to confirm that carboxylic functional groups predominated on the negatively charged SPIONS, whereas amine functional groups predominated on the positively charged particles. Transmission electron microscopy (TEM) showed the morphology and sizes of SPIONs. Scanning electron microscopy (SEM) and EPM measurements indicated that the surfaces of the SPIONs were covered with biomolecules following their incubation with the biofilm. Bare SPIONs killed bacteria less than the positively charged SPIONs at the highest exposure concentrations, but the toxicity of the bare and positively charged SPIONs was the same for lower SPION concentrations. The positively charged SPIONs were more effective in killing bacteria than the negatively charged ones. Nonetheless, electrophoretic mobilities of all three SPIONs (negative, bare and positively charged) became more negative following incubation with the (negatively-charged) biofilm. Therefore, while the surface charge of SPIONS was important in determining their biological activity, the initial surface charge was not constant in the presence of the biofilm, leading eventually to SPIONS with fairly similar surface charges in situ. The study nonetheless suggests that the surface characteristics of the SPIONS is an important parameter controlling the efficiency of antimicrobial agents. The analysis of the CFU/mL values shows that the SPIONs have the same toxicity on bacteria in solution in comparison with that on the biofilm.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».