KR102413155B1 - Microbial growth medium based on carbon dioxide colorimetric sensor for sepsis diagnosis - Google Patents
Microbial growth medium based on carbon dioxide colorimetric sensor for sepsis diagnosis Download PDFInfo
- Publication number
- KR102413155B1 KR102413155B1 KR1020210136886A KR20210136886A KR102413155B1 KR 102413155 B1 KR102413155 B1 KR 102413155B1 KR 1020210136886 A KR1020210136886 A KR 1020210136886A KR 20210136886 A KR20210136886 A KR 20210136886A KR 102413155 B1 KR102413155 B1 KR 102413155B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- resin
- huca01
- antibiotic
- medium
- carbon dioxide
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/02—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
- G01N21/78—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a change of colour
- G01N21/783—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a change of colour for analysing gases
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
- G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
- G01N33/0027—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the detector
- G01N33/0036—Specially adapted to detect a particular component
- G01N33/004—Specially adapted to detect a particular component for CO, CO2
Abstract
본 발명은 패혈증 진단용 이산화탄소 비색 센서 기반의 미생물 생장배지에 관한 것으로, 여러 항생제를 효과적으로 중화시킬 수 있는 양이온 교환 수지와 흡착 수지의 복합체를 이용하고, 이산화탄소 감지 비색센서를 포함하는 미생물 생장배지를 제공함으로써, 항생제가 선처리된 패혈증 환자들의 혈액 내에서 존재할 수 있는 여러 항생제를 중화시켜 패혈증의 원인이 되는 미생물의 생장을 원활하게 하면서도 빠른 시간내 명확한 패혈증 환자의 원인균 진단에 유용하게 사용할 수 있다.The present invention relates to a microbial growth medium based on a carbon dioxide colorimetric sensor for diagnosing sepsis, using a complex of a cation exchange resin and an adsorption resin that can effectively neutralize various antibiotics, and by providing a microbial growth medium comprising a colorimetric sensor for detecting carbon dioxide , it neutralizes various antibiotics that may exist in the blood of sepsis patients pretreated with antibiotics to facilitate the growth of microorganisms that cause sepsis, and can be usefully used to quickly diagnose the causative bacteria of sepsis patients.
Description
본 발명은 패혈증 진단용 이산화탄소 비색 센서 기반의 미생물 생장배지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 패혈증 환자의 혈액배양시 혈액 내 존재할 수 있는 여러 항생제를 중화시킴으로써 패혈증의 원인이 되는 미생물의 생장을 원활하게 할 뿐 아니라, 해당 미생물이 분비하는 이산화탄소의 증가에 의해 변색되는 비색 센서를 이용하여 미생물의 유무를 진단할 수 있는 미생물 생장배지에 관한 것이다.The present invention relates to a microbial growth medium based on a carbon dioxide colorimetric sensor for diagnosing sepsis, and more particularly, it only facilitates the growth of microorganisms that cause sepsis by neutralizing various antibiotics that may exist in the blood during blood culture of a sepsis patient. Rather, it relates to a microbial growth medium capable of diagnosing the presence or absence of microorganisms using a colorimetric sensor that is discolored by an increase in carbon dioxide secreted by the microorganism.
인체에 침입한 미생물에 의한 혈액 내 감염으로 발생하는 패혈증은 전세계적으로 매년 600만명의 사망자가 발생하는 등 사망률이 40~70%에 이르는 질환이며 우리나라에서는 최근 10년간 패혈증 사망자 수가 지속적으로 증가하고 있는 실정이다(김성남 외, 2000, 주간 건강과 질병, 제13권 제37호: 2750-2760). 패혈증 치료 원칙 중 하나인 발병 초기에 강하고 광범위한 항생제를 사용하기 위한 정확한 패혈증의 원인균을 밝히기 위한 필수 요건 중 하나가 혈액배양이다(김운성, 이현정. 2013, J. Korean Med. Assoc. 56:819-826). Sepsis, which is caused by infection in the blood by microorganisms invading the human body, is a disease with a mortality rate of 40 to 70%, with 6 million deaths worldwide every year. (Seongnam Kim et al., 2000, Weekly Health and Illness, Vol. 13, No. 37: 2750-2760). Blood culture is one of the essential requirements for identifying the exact causative agent of sepsis for the use of strong and broad-spectrum antibiotics in the early stage of the disease, one of the principles of sepsis treatment (Woon-Sung Kim, Hyeon-Jeong Lee. 2013, J. Korean Med. Assoc. 56:819-826 ).
혈액배양 검사는 혈류감염의 신속하고 정확한 진단을 위한 유일한 표준 검법이며, 패혈증이 의심되는 환자에서 원인균의 검출과 동정, 항생제 감수성 여부를 파악하는데 매우 중요하다(Aronson, M. D. and Bor, D. H. 1987. Blood cultures. Ann. Intern. Med. 106:246-253). 패혈증 원인균의 진단은 무엇보다 미생물의 생장 유무를 판단하는 것이 중요한데 이의 방법으로는 건조 중량 측정 방법, 부피 측정 방법, 탁도 측정법, 생리학적 지수 방법이 있다. 보편성과 쉬운 조작법으로 인해 건조 중량 측정 방법, 부피 측정 방법과 탁도 측정 방법이 미생물의 생장 확인을 위해 가장 널리 사용되고 있으나 많은 반복 수에 따른 긴 작업시간을 필요로 하는 단점 때문에 미생물의 생장을 빠르면서 정확하게 진단할 수 있는 방법으로 생리학적 지수 방법이 최근에 많이 이용되고 있다(Shao, J. et al. 2018. Sens. Actuators B Chem. 273:656-663). Blood culture test is the only standard test method for rapid and accurate diagnosis of bloodstream infection, and it is very important for the detection and identification of causative bacteria in patients with suspected sepsis and whether antibiotic susceptibility is identified (Aronson, M. D. and Bor, D. H. 1987. Blood cultures (Ann. Intern. Med. 106:246-253). In the diagnosis of sepsis causative bacteria, it is most important to determine the presence or absence of the growth of microorganisms, and the methods include a dry weight measurement method, a volume measurement method, a turbidity measurement method, and a physiological index method. Due to the universality and easy operation method, dry weight measurement method, volume measurement method, and turbidity measurement method are most widely used to check the growth of microorganisms, but due to the disadvantage of requiring a long working time according to a large number of repetitions, the growth of microorganisms can be performed quickly and accurately. As a diagnostic method, the physiological index method has recently been widely used (Shao, J. et al. 2018. Sens. Actuators B Chem. 273:656-663).
생리학적 지수 방법은 미생물의 생장(률)이 일련의 생리학적 지수의 변화를 동반하는 성질을 이용하는 것으로 디옥시리보핵산(DNA), 리보핵산(RNA), 아데노신 삼인산(ATP), 천연 악토미오신(NAM), 이산화탄소(CO2) 생성, 산소(O2) 소비, 점도, 투명도 및 열 생산등이 이의 생물학적 지표로 사용되고 있다(Kocincova, A. S. et al. 2008. Biotechnol. Bioeng. 100:430-438, Lazcka, O. and Del Campo, F. X. 2007. Biosens. Bioelectrol. 22:1205-1217). 이들 중 특히, 이산화탄소는 미생물의 생장하면서 분비하는 주요 대사 산물 중 하나이기 때문에 이산화탄소의 함량은 미생물의 생장 상태를 반영할 수 있는 지표가 된다. 이 특성을 1990년부터 혈액배양에 이용하였는데 이는 미생물 생장에 따른 이산화탄소 발생의 판독을 기반으로 하는 pH 변화의 비색 감지를 활용하는 것으로 혈액배양병 바닥에 이산화탄소 민감성 수용체를 설치하는 것이며, 이 이산화탄소 민감성 수용체는 크게 비색 또는 형광으로 설치되어 미생물의 생장을 지속적으로 모니터링할 수 있는 자동 혈액배양기의 발전을 가져왔다(Gimenez, M. et al. 2002. Clin. Microbiol. Infect. 8:222-228, Kato, H. et al. 2017. Int. J. Antimicrob. Agents. 50:S256-S257, Horvath L. L. et al. 2004. J. Clin. Microbiol. 42:115-118, Brecher, M. E. et al. 2002. Transfusion. 42:774-779, Thorpe, T. C. et al. 1990. J. Clin. Microbiol. 28:1608-1612).The physiological index method uses the property that the growth (rate) of microorganisms is accompanied by a series of changes in the physiological index. Deoxyribonucleic acid (DNA), ribonucleic acid (RNA), adenosine triphosphate (ATP), natural actomyosin (NAM) ), carbon dioxide (CO 2 ) production, oxygen (O 2 ) consumption, viscosity, transparency and heat production have been used as biological indicators (Kocincova, AS et al. 2008. Biotechnol. Bioeng. 100:430-438, Lazcka). , O. and Del Campo, FX 2007. Biosens. Bioelectrol. 22:1205-1217). In particular, since carbon dioxide is one of the main metabolites secreted during the growth of microorganisms, the content of carbon dioxide is an indicator that can reflect the growth state of microorganisms. This property has been used for blood culture since 1990, which utilizes colorimetric sensing of pH change based on reading of carbon dioxide evolution due to microbial growth. has led to the development of an automatic blood incubator that can be installed in color or fluorescence to continuously monitor the growth of microorganisms (Gimenez, M. et al. 2002. Clin. Microbiol. Infect. 8:222-228, Kato, H. et al. 2017. Int. J. Antimicrob. Agents. 50:S256-S257, Horvath LL et al. 2004. J. Clin. Microbiol. 42:115-118, Brecher, ME et al. 2002. Transfusion. 42:774-779, Thorpe, TC et al. 1990. J. Clin. Microbiol. 28:1608-1612).
그러나 패혈증 환자의 생존에 필수적인 요인인 효과적인 항균 치료법을 위해혈류 감염균의 신속한 분리 및 판별하기 위한 혈액배양병에 함유된 수지들(양이온 교환 수지와 흡착 수지)과 이산화탄소 감지 센서가 현재까지 명확하게 밝혀지지 않은 상태로 몇몇 특정 업체의 전유물로서 혈액배양병 세계 시장의 90%를 점유하고 있는 실정이다. 이에 그람 음성 세균에 임상적인 효능의 최초 보고인 베타-락탐(β-lactam) 계열의 항생제인 암피실린(ampicillin)을 비롯한 다양한 항생제를 중화시킬 수 있는 양이온 교환 수지 및 흡착 수지를 토대로 미생물의 생장을 빠른 시간 내 명확하게 감지할 수 있는 이산화탄소 비색 센서를 함유한 새로운 미생물 배지를 제조하는 것이 필요한 실정이다.However, the resins (cation exchange resin and adsorption resin) and the carbon dioxide sensor contained in the blood culture bottle for the rapid isolation and identification of blood-stream infectious bacteria for effective antibacterial treatment, which are essential factors for the survival of sepsis patients, have not been clearly identified so far. As it is the exclusive product of several specific companies, it occupies 90% of the world market for blood culture bottles. Therefore, based on the cation exchange resin and adsorption resin that can neutralize various antibiotics including ampicillin, a beta-lactam antibiotic, which is the first report of clinical efficacy against Gram-negative bacteria, the growth of microorganisms is accelerated. There is a need to prepare a new microbial medium containing a carbon dioxide colorimetric sensor that can be clearly detected in time.
본 발명은 항생제가 선처리된 패혈증 환자들의 혈액 내에서 존재할 수 있는 여러 항생제를 효과적으로 중화시켜(양이온 교환 수지와 흡착 수지 이용) 해당 미생물의 생장을 원활하게 할 뿐 아니라, 미생물이 분비하는 이산화탄소 양의 증가에 따라 변색되는 비색센서의 원재료 및 지시약을 선별하고 해당 비색센서의 기능을 검증하고, 이를 포함하는 미생물 배지를 제공하고자 한다.The present invention effectively neutralizes various antibiotics that may exist in the blood of sepsis patients pretreated with antibiotics (using cation exchange resin and adsorption resin) to facilitate the growth of the corresponding microorganism and increase the amount of carbon dioxide secreted by the microorganism This is to select raw materials and indicators of colorimetric sensors that change color according to the colorimetric sensor, verify the function of the colorimetric sensor, and provide a microbial medium containing the same.
본 발명은 상온에서 경화되는 부가형 실리콘과 색 지시약이 포함된 배지에 있어서, 상기 실리콘은 비닐 터미네이티드 폴리다이메틸실록산(Vinyl terminated polydimethylsiloxane) 70~80 중량%, 실리콘 다이옥사이드(Silicon dioxide) 10~20 중량%, 비닐 큐 레진 (Vinyl Q resin) 10~20 중량%를 함유하는 실리콘과, 비닐 터미네이티드 폴리다이메틸실록산(Vinyl terminated polydimethylsiloxane) 40~50 중량%, 메틸하이드로실록산(Methylhydrosiloxane), 다이메틸실록산 코폴리머(Dimethylsiloxane copolymer) 및 트리메틸실록산 터미네이티드(Trimethylsiloxane terminated)의 혼합물 50~60 중량%를 함유하는 실리콘을 10:0.5~1.5의 무게 비율로 혼합한 것임을 특징으로 하는 미생물 생장 유무 확인용 배지를 제공한다.In the present invention, in a medium containing an additive silicone and a color indicator that are cured at room temperature, the silicone is 70 to 80 wt% of vinyl terminated polydimethylsiloxane, 10 to 20% by weight of silicon dioxide Silicone containing 10-20 wt% of Vinyl Q resin, 40-50 wt% of Vinyl terminated polydimethylsiloxane, Methylhydrosiloxane, dimethyl A medium for checking the presence or absence of microorganism growth, characterized in that a silicone containing 50 to 60% by weight of a mixture of a siloxane copolymer and a trimethylsiloxane terminated is mixed in a weight ratio of 10:0.5 to 1.5 provides
한편, 본 발명의 미생물 생장배지에 있어서, 상기 미생물은, 바람직하게 패혈증 원인균인 것일 수 있다.On the other hand, in the microbial growth medium of the present invention, the microorganism may preferably be a bacterium causing sepsis.
한편, 본 발명의 미생물 생장배지에 있어서, 상기 색 지시약은, 바람직하게 브로모티몰 블루(bromothymol blue), 페놀프탈레인(phenolphthalein), 티몰 블루(thymol blue), 크실레놀 블루(xylenol blue) 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것이 좋다.On the other hand, in the microorganism growth medium of the present invention, the color indicator is preferably selected from bromothymol blue, phenolphthalein, thymol blue, and xylenol blue. It is good to include any one or more.
본 발명은 여러 항생제를 효과적으로 중화시킬 수 있는 양이온 교환 수지와 흡착 수지의 복합체를 이용하고, 이산화탄소 감지 비색센서를 포함하는 미생물 생장배지를 제공함으로써, 항생제가 선처리된 패혈증 환자들의 혈액 내에서 존재할 수 있는 여러 항생제를 중화시켜 패혈증의 원인이 되는 미생물의 생장을 원활하게 하면서도 빠른 시간내 명확한 패혈증 환자의 원인균 진단에 유용하게 사용할 수 있다.The present invention uses a complex of a cation exchange resin and an adsorption resin that can effectively neutralize various antibiotics, and provides a microbial growth medium including a carbon dioxide sensing colorimetric sensor, which can exist in the blood of sepsis patients pretreated with antibiotics. It neutralizes several antibiotics to facilitate the growth of microorganisms that cause sepsis, and it can be usefully used in quickly and clearly diagnosing causative bacteria in sepsis patients.
도 1은 7종의 영양 배지에서 4종의 ATCC 균주 배양 결과를 cfu로 계산하여 Log 수치화한 결과 그래프이다.
도 2는 4종의 ATCC 균주에 따른 5종의 항생제에 대한 최소 생장 농도를 나타낸 결과 그래프이다.
도 3은 복합 수지를 이용한 E. coli ATCC 25922 균주에 대한 단독 항생제별 중화능을 나타낸 결과 그래프이다.
도 4는 복합 수지를 이용한 E. coli ATCC 25922 균주에 대한 혼합 항생제별 중화능을 나타낸 결과 그래프이다(A; Ampicillin, G; Gentamicin, T; Tetracycline, C; Cefotaxime).
도 5는 복합 수지를 이용한 S. aureus ATCC 25923 균주에 대한 단독 항생제별 중화능을 나타낸 결과 그래프이다.
도 6은 복합 수지를 이용한 S. aureus ATCC 25923 균주에 대한 혼합 항생제별 중화능을 나타낸 결과 그래프이다(A; Ampicillin, V; Vancomycin, G; Gentamicin, T; Tetracycline, C; Cefotaxime).
도 7은 복합 수지를 이용한 K. pneumoniae ATCC 700603 균주에 대한 단독 항생제 및 혼합 항생제별 중화능을 나타낸 결과 그래프이다(G; Gentamicin, T; Tetracycline).
도 8은 복합 수지를 이용한 P. aeruginosa ATCC 27853 균주에 대한 단독 항생제 및 혼합 항생제별 중화능을 나타낸 결과 그래프이다(G; Gentamicin, T; Tetracycline).
도 9는 복합 수지가 함유된 배지에서 복합 수지와 각각의 항생제와의 결합력을 시간대별로 S. aureus ATCC 25923 균주에 대한 생장 여부를 확인한 결과이다.
도 10은 이산화탄소 비색 센서의 원재료(고온 경화형, 상온 경화형)에 6가지 pH 지시약을 각각 첨가하여 제작한 후, S. aureus ATCC 25923 균주를 접종하여 배양한 후 비색 변화를 관찰한 결과이다.
도 11은 상온 경화형 실리콘에 크실레놀 블루(xylenol blue)를 50% 및 70% 글리세롤을 함유한 0.1N과 0.2N NaOH 용액에 녹이고 최종 0.005%와 0.01%을 각각 첨가하여 제작한 후 S. aureus ATCC 25923 균주를 접종하여 배양한 후 비색 변화를 관찰한 결과이다.
도 12는 상온 경화형 실리콘에 크실레놀 블루(xylenol blue)를 50% 및 70% 글리세롤을 함유한 0.1N과 0.2N NaOH 용액에 녹이고 최종 0.005%와 0.01%을 각각 첨가하여 제작한 후 S. aureus ATCC 25923 균주를 접종하여 배양한 후 측정한 반사율 수치에 대한 결과 그래프이다.
도 13은 상온 경화형 실리콘에 크실레놀 블루(xylenol blue), 브로모티몰 블루(bromothymol blue), 페놀프탈레인(phenolphthalein), 티몰 블루(thymol blue)를 각각 일정 비율로 혼합하여 제작한 지시약 HXB 1 ~ 9를 0.01% 각각 첨가하여 제작한 후, S. aureus ATCC 25923 균주를 접종하여 배양한 후 비색 변화와 반사율 수치에 대한 결과 그래프이다.
도 14는 상온 경화형 실리콘에 지시약 HXB 9를 0.01%, 양이온 교환 수지와 흡착수지를 3%, 15%로 각각 첨가하여 제작한 배지와, 기성품인 BIOM
도 15는 상온 경화형 실리콘에 지시약 HXB 9를 0.01%, 양이온 교환 수지와 흡착수지를 3%, 15%로 각각 첨가하여 제작한 배지와, 기성품인 BIOM
2 is a graph showing the minimum growth concentration for 5 types of antibiotics according to 4 types of ATCC strains.
3 is a graph showing the neutralizing ability of each antibiotic alone against the E. coli ATCC 25922 strain using the composite resin.
4 is a graph showing the neutralizing ability of each mixed antibiotic for E. coli ATCC 25922 strain using a composite resin (A; Ampicillin, G; Gentamicin, T; Tetracycline, C; Cefotaxime).
5 is a graph showing the neutralizing ability of each antibiotic alone against the S. aureus ATCC 25923 strain using the composite resin.
6 is a graph showing the neutralizing ability of each mixed antibiotic for S. aureus ATCC 25923 strain using a composite resin (A; Ampicillin, V; Vancomycin, G; Gentamicin, T; Tetracycline, C; Cefotaxime).
7 is a graph showing the neutralizing ability of each single antibiotic and mixed antibiotic against K. pneumoniae ATCC 700603 strain using a composite resin (G; Gentamicin, T; Tetracycline).
8 is a graph showing the neutralizing ability of each single antibiotic and mixed antibiotic against P. aeruginosa ATCC 27853 strain using a composite resin (G; Gentamicin, T; Tetracycline).
9 is a result of confirming the growth of the composite resin and each antibiotic in the medium containing the composite resin for each time period for the S. aureus ATCC 25923 strain.
10 is a result of observing the colorimetric change after inoculating and culturing the S. aureus ATCC 25923 strain after each of six pH indicators were added to the raw materials (high temperature curing type, room temperature curing type) of the carbon dioxide colorimetric sensor.
11 shows S. aureus after dissolving xylenol blue in room temperature curable silicone in 0.1N and 0.2N NaOH solutions containing 50% and 70% glycerol, and finally adding 0.005% and 0.01%, respectively. It is the result of observing the colorimetric change after inoculating and culturing ATCC 25923 strain.
12 shows S. aureus after dissolving xylenol blue in room temperature curable silicone in 0.1N and 0.2N NaOH solutions containing 50% and 70% glycerol, and finally adding 0.005% and 0.01%, respectively. It is a graph of the results of the reflectance values measured after inoculating and culturing the ATCC 25923 strain.
13 shows
14 is a medium prepared by adding 0.01% of
15 is a medium prepared by adding 0.01% of
패혈증은 인체에 침입한 미생물에 의한 혈액 내 감염으로 발생하는 것으로, 지속적으로 사망률이 증가하고 있어 이를 치료하기 위한 관심이 높다. 패혈증 원인균의 진단은 무엇보다 미생물의 생장 유무를 판단하는 것이 중요한데 이의 방법으로는 건조 중량 측정 방법, 부피 측정 방법, 탁도 측정법, 생리학적 지수 방법이 있다. 건조 중량 측정 방법, 부피 측정 방법, 탁도 측정법이 널리 사용되어왔으나, 많은 반복 수에 따른 긴 작업시간을 필요로 하는 단점 때문에 미생물의 생장을 빠르면서 정확하게 진단할 수 있는 방법으로 생리학적 지수 방법이 최근에 많이 이용되고 있다. 생리학적 지수 방법 중에서도, 이산화탄소는 미생물의 생장하면서 분비하는 주요 대사 산물 중 하나이기 때문에 이산화탄소의 함량은 미생물의 생장 상태를 반영할 수 있는 지표가 된다. Sepsis is caused by infection in the blood by microorganisms that have invaded the human body, and since the mortality rate is continuously increasing, interest in treating it is high. In the diagnosis of sepsis causative bacteria, it is most important to determine the presence or absence of the growth of microorganisms, and the methods include a dry weight measurement method, a volume measurement method, a turbidity measurement method, and a physiological index method. Although dry weight measurement method, volume measurement method, and turbidity measurement method have been widely used, the physiological index method has recently been used as a method to quickly and accurately diagnose the growth of microorganisms due to the disadvantage of requiring a long working time due to a large number of repetitions. is widely used in Among physiological index methods, since carbon dioxide is one of the main metabolites secreted during the growth of microorganisms, the content of carbon dioxide is an indicator that can reflect the growth state of microorganisms.
따라서 본 발명에서는 항생제가 선처리된 패혈증 환자들의 혈액 내에서 존재할 수 있는 여러 항생제를 효과적으로 중화시켜(양이온 교환 수지와 흡착 수지 이용) 해당 미생물의 생장을 원활하게 할 뿐 아니라, 미생물이 분비하는 이산화탄소 양의 증가에 따라 변색되는 비색센서의 원재료 및 지시약을 선별하고 해당 비색센서의 기능을 검증하고, 이를 포함하는 미생물 배지를 제공하고자 한다.Therefore, in the present invention, it effectively neutralizes various antibiotics that may exist in the blood of sepsis patients pretreated with antibiotics (using a cation exchange resin and an adsorption resin) to facilitate the growth of the microorganisms, as well as reduce the amount of carbon dioxide secreted by the microorganisms. It is intended to select raw materials and indicators of colorimetric sensors that change color according to the increase, verify the function of the colorimetric sensor, and provide a microbial medium containing the same.
본 발명에서는 이산화탄소 비색 센서의 원재료로 사용하기 위해서 이산화탄소 가스가 잘 투과되는 특성을 가진 화합물 중에서 실리콘을 선택하였으며, 실리콘 중에서도 이산화탄소의 증가에 따른 pH 변화를 용이하게 판별해내는 형태가 무엇인지를 확인하기 위한 실험을 진행하였다. 본 발명에서는 고온 경화형보다 상온 경화형에서 pH 지시약의 명확한 색깔 변화가 나타나는 것을 관찰하였고 이를 이산화탄소 비색 센서의 원재료로 선정하였다. In the present invention, silicon was selected from among the compounds having the property of permeating carbon dioxide gas well to be used as a raw material for the carbon dioxide colorimetric sensor. An experiment was carried out for In the present invention, it was observed that a clear color change of the pH indicator appeared in the room temperature curing type rather than the high temperature curing type, and this was selected as a raw material for the carbon dioxide colorimetric sensor.
이에 본 발명은 상온에서 경화되는 부가형 실리콘과 색 지시약이 포함된 배지에 있어서, 상기 실리콘은 비닐 터미네이티드 폴리다이메틸실록산(Vinyl terminated polydimethylsiloxane) 70~80 중량%, 실리콘 다이옥사이드(Silicon dioxide) 10~20 중량%, 비닐 큐 레진 (Vinyl Q resin) 10~20 중량%를 함유하는 실리콘과, 비닐 터미네이티드 폴리다이메틸실록산(Vinyl terminated polydimethylsiloxane) 40~50 중량%, 메틸하이드로실록산(Methylhydrosiloxane), 다이메틸실록산 코폴리머(Dimethylsiloxane copolymer) 및 트리메틸실록산 터미네이티드(Trimethylsiloxane terminated)의 혼합물 50~60 중량%를 함유하는 실리콘을 10:0.5~1.5의 무게 비율로 혼합한 것임을 특징으로 하는 미생물 생장 유무 확인용 배지를 제공한다. 이때, 비닐 터미네이티드 폴리다이메틸 실록산, 실리콘 다이옥사이드 및 비닐 큐 레진을 함유하는 실리콘이 경화제제로서 역할하며, 상기 2종류의 실리콘을 해당 비율로 혼합하여 사용함으로써 상온에서 경화되는 부가형 실리콘을 완성하였다Accordingly, the present invention relates to a medium containing an additive silicone cured at room temperature and a color indicator, wherein the silicone is 70 to 80 wt% of vinyl terminated polydimethylsiloxane, 10 to 10 to silicon dioxide Silicone containing 20 wt%, Vinyl Q resin 10-20 wt%, Vinyl terminated polydimethylsiloxane 40-50 wt%, Methylhydrosiloxane, die Silicone containing 50 to 60% by weight of a mixture of methylsiloxane copolymer and trimethylsiloxane terminated in a weight ratio of 10:0.5 to 1.5 For checking the presence or absence of microbial growth, characterized in that provide badges. At this time, silicone containing vinyl-terminated polydimethyl siloxane, silicon dioxide, and vinyl Q resin serves as a curing agent, and by mixing the two types of silicone in the corresponding ratio and using it, an additive-type silicone that is cured at room temperature was completed.
한편, 부가형 실리콘은 실리콘의 종류 중 하나로 내구성이 좋으며, 수축률이 0.2% 이하로 치수 안정성이 뛰어나고 실리콘 내부의 경화지연이 발생하지 않는다. 또한, 경화시 축합형 실리콘처럼 알코올이나 초산류의 부산물이 발생하지 않아 냄새가 나지 않으면서, 질량의 손실이 없기 때문에 수축이 거의 발생하지 않는 장점이 있다. 일반적으로 상온에서 경화되는 실리콘은 축합형인 것이 대부분이나, 본 발명에서는 부가형을 사용하였다는 점에서 여타 기술과는 다른 차별적인 특징이 있다.On the other hand, addition-type silicone is one of the types of silicone, has good durability, has excellent dimensional stability with a shrinkage rate of 0.2% or less, and does not cause delay in curing inside the silicone. In addition, there is an advantage in that almost no shrinkage occurs because there is no odor and no loss of mass as no by-products of alcohol or acetic acid are generated during curing, like condensed silicone. In general, most of the silicone cured at room temperature is a condensation type, but in the present invention, an addition type is used, which is different from other technologies.
한편, 본 발명의 비닐 터미네이티드 폴리다이메틸실록산, 실리콘 다이옥사이드 및 비닐 큐 레진을 함유하는 실리콘의 점도는 10~11(Pa·s)인 것이 바람직하며, 비닐 터미네이티드 폴리다이메틸실록산과 메틸하이드로실록산, 다이메틸실록산 코폴리머 및 트리메틸실록산 터미네이티드의 혼합물을 함유하는 실리콘의 점도는 0.1~10(Pa·s)인 것이 바람직하다.On the other hand, the viscosity of the silicone containing the vinyl terminated polydimethylsiloxane, silicon dioxide and vinyl cue resin of the present invention is preferably 10 to 11 (Pa s), vinyl terminated polydimethylsiloxane and methyl The viscosity of the silicone containing a mixture of hydrosiloxane, dimethylsiloxane copolymer and trimethylsiloxane terminated is preferably 0.1 to 10 (Pa·s).
한편, 본 발명에 있어서, 부가형 실리콘은 바람직하게 3~5 MPa의 인장 강도, 200~400%의 신장률, 2.00~14.00 kgf/cm의 인열 강도를 가지는 것이 좋으며, 더욱 바람직하게는 3.5~4.5 MPa의 인장 강도, 240~280%의 신장률, 6.00~10.00 kgf/cm의 인열 강도를 가지는 것이 좋다. 이와 같은 조건을 가지는 실리콘을 통해 이산화탄소 가스를 잘 투과시켜 pH 지시약의 명확한 색깔 변화가 나타나는 비색 센서를 제조할 수 있다.Meanwhile, in the present invention, the addition-type silicone preferably has a tensile strength of 3 to 5 MPa, an elongation of 200 to 400%, and a tear strength of 2.00 to 14.00 kgf/cm, more preferably 3.5 to 4.5 MPa. It is desirable to have a tensile strength, an elongation of 240 to 280%, and a tear strength of 6.00 to 10.00 kgf/cm. It is possible to manufacture a colorimetric sensor that shows a clear color change of a pH indicator by well permeating carbon dioxide gas through silicon having such a condition.
본 발명에서 비닐 터미네이티드 폴리다이메틸 실록산은 구입하여 사용한 것으로, 실리콘 고무의 경도와 강도를 향상시키기 위한 것이다. 또한, 폴리우레탄, 아크릴산 등과 같은 유기물질과 반응하여 플라스틱, 수지, 도료 및 코팅 개질에 폭넓게 사용되는 바람직한 성능(내후성, 내노화성, 자외선 저항성, 강화 및 인성 등)을 갖는 신소재를 생산할 수 있다.In the present invention, vinyl-terminated polydimethyl siloxane is purchased and used to improve the hardness and strength of silicone rubber. In addition, it reacts with organic materials such as polyurethane and acrylic acid to produce new materials with desirable performance (weather resistance, aging resistance, UV resistance, reinforcement and toughness, etc.) widely used in plastics, resins, paints and coating modification.
실리콘 다이옥사이드는 SiO2, 실리카라고도 하며, 석영이나 다양한 생물체에서 쉽게 발견할 수 있다. 용융된 석영, 건식 실리카, 실리카 겔 및 에어로젤 형태로 만들어 사용할 수 있으며 구조재, 전지 절연체 식품이나 제약 산업 등에 다양하게 활용되고 있다. 본 발명에서는 이를 구입하여 사용하였다. Silicon dioxide is SiO 2 , Also called silica, it can be found easily in quartz and various living organisms. It can be made and used in the form of fused quartz, fumed silica, silica gel, and airgel, and is widely used in structural materials, battery insulators, food and pharmaceutical industries. In the present invention, it was purchased and used.
본 발명에서 비닐 큐 레진을 구입하여 사용하였으며, 비닐 터미네이티드 폴리다이메틸실록산과 메틸하이드로실록산, 다이메틸실록산 코폴리머 및 트리메틸실록산 터미네이티드의 혼합물도 구입하여 사용한 것으로, 고체상태이다.In the present invention, vinyl Q resin was purchased and used, and a mixture of vinyl terminated polydimethylsiloxane, methylhydrosiloxane, dimethylsiloxane copolymer, and trimethylsiloxane terminated was purchased and used, and it is in a solid state.
한편, 본 발명의 배지는 항생제가 포함된 배지를 양이온 교환수지 HUCA01와 흡착 수지 HUAB01를 함께 혼합하여 사용하는 것이 좋으며, 상기 양이온 교환수지 HUCA01은 Sodium vinylbenzensulfonate divinylbenzene polymer(Cas No. 63182-08-1)로 구성되고, 흡착 수지 HUAB01은 Amberlite XAD4 흡착 수지 (Cas No.37380-42-0)이다. 이때, 바람직하게는 양이온 교환수지 HUCA01 1.5~4.5%와 흡착 수지 HUAB01 10~20%를 처리하는 것이 좋으며, 더욱 바람직하게는 양이온 교환수지 HUCA01 2.5~3.5%와 흡착 수지 HUAB01 13~17%를 처리하는 것이 좋다. 이와 같은 비율로 처리한 복합 수지를 통해 항생제 중화능이 뛰어나게 발휘될 수 있다.On the other hand, as the medium of the present invention, it is recommended to use a medium containing an antibiotic by mixing the cation exchange resin HUCA01 and the adsorption resin HUAB01 together, and the cation exchange resin HUCA01 is sodium vinylbenzensulfonate divinylbenzene polymer (Cas No. 63182-08-1) and adsorption resin HUAB01 is Amberlite XAD4 adsorption resin (Cas No.37380-42-0). At this time, it is preferable to treat 1.5 to 4.5% of the cation exchange resin HUCA01 and 10 to 20% of the adsorption resin HUAB01, and more preferably 2.5 to 3.5% of the cation exchange resin HUCA01 and 13 to 17% of the adsorption resin HUAB01. it's good Through the composite resin treated in such a ratio, the antibiotic neutralizing ability can be excellently exhibited.
한편, 본 발명의 미생물 생장배지에 있어서, 상기 미생물은, 바람직하게 패혈증 원인균인 것일 수 있다. 이때, 상기 패혈증 원인균은 패혈증을 일으키는 원인균이면 어느 것에든 적용되나, 일예로 대장균(Escherichia coli), 스타필로코쿠스 아우레우스(Staphylococcus aureus), 클렙시엘라 뉴모니아(Klebsiella pneumoniae), 슈도모나스 애루지노사(Pseudomonas aeruginosa)인 것일 수 있다.On the other hand, in the microbial growth medium of the present invention, the microorganism may preferably be a bacterium causing sepsis. At this time, the sepsis causative agent is applied to any bacteria causing sepsis, for example, Escherichia coli , Staphylococcus aureus , Klebsiella pneumoniae , Pseudomonas ae It may be luginosa ( Pseudomonas aeruginosa ).
한편, 본 발명의 배지에 있어서, 상기 색 지시약은, 지시약을 녹일 수 있는 용액에 처리하는 것이 좋은데, 바람직하게는 50~70% 글리세롤을 함유하는 0.1~0.2N NaOH 용액을 사용하는 것이 좋다. 이를 통해 육안으로 명확하게 비색 센서의 변화를 관찰하여 미생물의 생장 유무를 확인할 수 있다.On the other hand, in the medium of the present invention, the color indicator is preferably treated in a solution capable of dissolving the indicator, preferably 0.1 to 0.2N NaOH solution containing 50 to 70% glycerol is used. Through this, the change of the colorimetric sensor can be clearly observed with the naked eye to confirm the presence or absence of the growth of microorganisms.
한편, 본 발명의 배지에 있어서, 상기 색 지시약은, 브로모티몰 블루(bromothymol blue), 페놀프탈레인(phenolphthalein), 티몰 블루(thymol blue), 크실레놀 블루(xylenol blue) 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것이 좋으며, 바람직하게는 상기 지시약을 녹인 용액 내 브로모티몰 블루(bromothymol blue), 페놀프탈레인(phenolphthalein), 크실레놀 블루(xylenol blue)를 혼합하여 사용하는 것이 좋다. 더욱 바람직하게는 브로모티몰 블루(bromothymol blue) 0.002~0.2%, 페놀프탈레인(phenolphthalein) 0.1~0.3%, 크실레놀 블루(xylenol blue) 0.1~0.2%를 혼합하여 사용하는 것이 좋다. 또한, 상기 3종의 지시약을 혼합해서 사용할 시 0.005~0.015%을 처리하는 것이 바람직하며, 0.01%을 처리하는 것이 가장 바람직하다. 이러한 색 지시약의 혼합 비율 및 처리를 통해 육안으로 명확하게 비색 센서의 변화를 관찰하여 미생물의 생장 유무를 확인할 수 있다.On the other hand, in the medium of the present invention, the color indicator is any one or more selected from bromothymol blue, phenolphthalein, thymol blue, and xylenol blue. It is preferable to include, and preferably, bromothymol blue, phenolphthalein, and xylenol blue in a solution in which the above indicator is dissolved are mixed and used. More preferably, bromothymol blue (bromothymol blue) 0.002 ~ 0.2%, phenolphthalein (phenolphthalein) 0.1 ~ 0.3%, it is good to use a mixture of 0.1 ~ 0.2% xylenol blue (xylenol blue). In addition, when using a mixture of the above three indicators, it is preferable to treat 0.005 to 0.015%, and it is most preferable to treat 0.01%. Through the mixing ratio and treatment of these color indicators, the change of the colorimetric sensor can be clearly observed with the naked eye to confirm the presence or absence of the growth of microorganisms.
한편, 본 발명의 배지에 있어서, 상기 배지는, 패혈증 원인균의 생장이 가능한 배지는 어느 것에든 적용될 수 있으며 팬크리틱 다이제스트 오브 카제인(pancreatic digest of casein), 파파익 다이제스트 오브 소이빈(papaic digest of soybean), 효모 추출물(yeast extract), 덱스트로오스(dextrose), 소듐 클로라이드(sodium chloride), 다이베이직 포타슘 포스페이트(dibasic potassium phosphate) 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 영양 배지를 사용하는 것이 좋다. 바람직하게는 팬크리틱 다이제스트 오브 카제인(pancreatic digest of casein), 파파익 다이제스트 오브 소이빈(papaic digest of soybean), 덱스트로오스(dextrose), 소듐 클로라이드(sodium chloride), 다이베이직 포타슘 포스페이트(dibasic potassium phosphate)을 포함하는 TSB 배지인 것이 좋으며, 더욱 바람직하게는 팬크리틱 다이제스트 오브 카제인(pancreatic digest of casein) 1.5~1.9%, 파파익 다이제스트 오브 소이빈(papaic digest of soybean) 0.2~0.4%, 덱스트로오스(dextrose) 0.15~0.35%, 소듐 클로라이드(sodium chloride) 0.4~0.6%, 다이베이직 포타슘 포스페이트(dibasic potassium phosphate) 0.15~0.35%을 포함하는 TSB 배지인 것이 좋다. 이와 같은 비율로 첨가된 배지를 사용함에 따라 미생물 생장이 원활하게 이루어질 수 있게 된다.On the other hand, in the medium of the present invention, the medium can be applied to any medium capable of growth of bacteria causing sepsis, pancreatic digest of casein, papaic digest of soybean ), yeast extract (yeast extract), dextrose (dextrose), sodium chloride (sodium chloride), it is preferable to use a nutrient medium containing any one or more selected from dibasic potassium phosphate (dibasic potassium phosphate). Preferably pancreatic digest of casein (pancreatic digest of casein), papaic digest of soybean (papaic digest of soybean), dextrose (dextrose), sodium chloride (sodium chloride), dibasic potassium phosphate (dibasic potassium phosphate) ) is preferably a TSB medium containing (dextrose) 0.15 ~ 0.35%, sodium chloride (sodium chloride) 0.4 ~ 0.6%, dibasic potassium phosphate (dibasic potassium phosphate) 0.15 ~ 0.35% containing TSB medium is preferred. By using the medium added in such a ratio, microbial growth can be performed smoothly.
한편, 본 발명의 배지는 여러 항생제를 중화시킬 수 있으며, 상기 항생제는, 일예로 베타-락탐(β-lactam) 계열, 글라이코펩타이드(glycopeptide) 계열, 아미노글라이코사이드(aminoglycoside) 계열, 테트라사이클린(tetracycline) 계열, 세팔로스포린(cephalosporin) 계열 중에서 선택되는 어느 하나 이상인 것일 수 있으며, 암피실린(ampicillin), 반코마이신(vancomycin), 젠타마이신(gentamicin), 테트라사이클린(tetracycline), 세포탁심(cefotaxime) 중에서 선택되는 어느 하나 이상인 것일 수 있다.On the other hand, the medium of the present invention can neutralize various antibiotics, and the antibiotics are, for example, beta-lactam (β-lactam) series, glycopeptide (glycopeptide) series, aminoglycoside (aminoglycoside) series, tetracycline (tetracycline) series, may be any one or more selected from the cephalosporin series, ampicillin (ampicillin), vancomycin (vancomycin), gentamicin (gentamicin), tetracycline (tetracycline), cefotaxime (cefotaxime) It may be any one or more selected.
한편, 본 발명의 배지에 있어서, 미생물의 생장을 위해 추가로 영양 성분 등의 추가적인 성분이 포함될 수 있으며 당업계에서 공지된 배지 제조기술에 따른 것이라면 어느 것에든 제한되지 않는다.On the other hand, in the medium of the present invention, additional components such as nutrient components may be additionally included for the growth of microorganisms, and it is not limited in any way as long as it follows a medium manufacturing technique known in the art.
한편, 본 발명에서 하기 실험에 의하면, 본 발명의 배지는 항생제가 포함된 배지를 양이온 교환 수지와 흡착 수지와 혼합하여 제조하되, 이산화탄소 감지 비색센서를 포함하여 육안적으로 명확하게 이산화탄소 비색 센서가 변화(파랑색에서 노랑색)하여 미생물 생장 유무를 확인할 수 있으며, 반사율 수치 변화도 높은 변별력을 나타내는 것을 확인하였으며, 특히 이는 기존에 사용되고 있던 제품의 대체제로 사용하기에도 뛰어난 결과를 나타냄을 확인하였다.On the other hand, according to the following experiment in the present invention, the medium of the present invention is prepared by mixing a medium containing an antibiotic with a cation exchange resin and an adsorption resin, but the carbon dioxide colorimetric sensor is visually clearly changed including the carbon dioxide sensor colorimetric sensor. (from blue to yellow), the presence or absence of microbial growth can be confirmed, and it was confirmed that the change in reflectance value also exhibited high discriminating power.
이를 통해 본 발명의 배지는 항생제가 포함된 배지를 양이온 교환 수지와 흡착 수지와 혼합하여 제조하되, 이산화탄소 감지 비색센서를 포함하여 패혈증 환자들의 혈액 배양내 여러 항생제를 중화시켜 미생물의 생장을 유도할 수 있고, 패혈증 원인균의 유무를 명확하게 판별할 수 있어 다양한 의약산업 또는 치료법에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.Through this, the medium of the present invention is prepared by mixing a medium containing an antibiotic with a cation exchange resin and an adsorption resin, but including a carbon dioxide sensor colorimetric sensor to neutralize various antibiotics in the blood culture of sepsis patients to induce the growth of microorganisms. It is expected that it can be applied to various pharmaceutical industries or treatments as it can clearly determine the presence or absence of bacteria causing sepsis.
이하, 본 발명의 내용을 하기 실시예 및 실험예를 통해 더욱 상세히 설명하고자 한다. 다만, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 그와 등가의 기술적 사상의 변형까지를 포함한다.Hereinafter, the contents of the present invention will be described in more detail through the following Examples and Experimental Examples. However, the scope of the present invention is not limited only to the following examples, and includes modifications of technical ideas equivalent thereto.
[실시예 1: 기본 배지의 선정 및 시험 균주들의 항생제 감수성 판별][Example 1: Selection of basal medium and determination of antibiotic susceptibility of test strains]
본 실시예에서는 패혈증 환자들에게서 많이 분리되고 있는 4종의 세균들에 대한 기본 배지를 선정하고, 이들의 항생제 감수성을 판별하였다.In this example, the basal medium for 4 types of bacteria that are frequently isolated from sepsis patients was selected, and their antibiotic susceptibility was determined.
1) 기본 배지의 선정1) Selection of basic medium
본 실험에 사용된 균주들은 패혈증 환자들에게서 가장 많이 분리되고 있는 4종의 ATCC 균주들을 사용하였다; 대장균(Escherichia coli, 이하 'E. coli'로 명명) ATCC 25922, 스타필로코쿠스 아우레우스(Staphylococcus aureus, 이하 'S. aureus'로 명명) ATCC 25923, 클렙시엘라 뉴모니아(Klebsiella pneumoniae, 이하 'K. pneumoniae'로 명명) ATCC 700603, 슈도모나스 애루지노사(Pseudomonas aeruginosa, 이하 'P. aeruginosa'로 명명) ATCC 27853.The strains used in this experiment were the 4 strains of ATCC that have been isolated the most from sepsis patients; Escherichia coli (hereinafter referred to as ' E. coli ')
상기에 제시된 4종의 ATCC 균주들의 원활한 생장력을 확인하기 위해 TSA(BD, 236950)플레이트에서 37℃, 24시간 배양한 각 균주들의 싱글 콜로니(single colony)를 총 7가지 배지(표 1) 2 ml에 접종한 후 37℃의 진탕배양기(180 rpm, 대한과학, IS-20R)에서 24시간 배양한 후 동일 성분이 함유된 평판배지에 도말하여 생장한 균수를 측정하여 cfu를 확인하였다. 확인한 cfu에서 최종적으로 10~20 cfu로 균일하게 보정한 후 10~20 cfu를 7가지 배지 5 ml에 접종하여 12시간 배양 후 해당 배지에서의 생장력을 cfu로 계수하여 확인하였다. In order to confirm the smooth growth of the four ATCC strains presented above, a total of 7 medium (Table 1) 2 ml of single colonies of each strain cultured at 37° C. for 24 hours on a TSA (BD, 236950) plate After inoculation at 37 ℃ in a shaker incubator (180 rpm, Daehan Science, IS-20R) for 24 hours incubation, smeared on a plate medium containing the same component, the number of grown bacteria was measured to determine cfu. Finally, after uniformly calibrating to 10-20 cfu from the confirmed cfu, 10-20 cfu was inoculated into 5 ml of 7 different media and cultured for 12 hours.
(BD, 211705)Pancreatic digest of casein
(BD, 211705)
(BD, 243620)Papaic digest of soybean
(BD, 243620)
(BD, 212750)yeast extract
(BD, 212750)
(BD, 215530)Dextrose
(BD, 215530)
(Daejung, 7548-4100)sodium chloride
(Daejung, 7548-4100)
(Daejung, 6612-4400)Dibasic potassium phosphate
(Daejung, 6612-4400)
그 결과, 도 1에 나타낸 바와 같이 E. coli ATCC 25922 균주는 TSB와 H6 배지에서, S. aureus ATCC 25923 균주는 TSB와 H2 배지에서, P. aeruginosa ATCC 27853 균주는 TSB와 H3 배지에서 생장력이 가장 우수하였으며, K. pneumoniae ATCC 700603 균주는 H6 배지 외 6종의 배지에서 고른 생장력을 확인할 수 있었다. 이에 4종의 균주들에 대해서 공통적으로 우수한 생장력을 보였던 TSB 배지를 본 실험의 기본 배지로 선정하였다.As a result, as shown in FIG. 1, the
2) 시험 균주들의 항생제 감수성 판별2) Determination of antibiotic susceptibility of test strains
상기에서 사용한 4종의 ATCC 균주들을 TSB 배지 2ml에 24시간 배양하여 cfu를 확인하고 최종 108 cfu를 표 2와 같이 각 항생제가 0.5, 1, 2.5, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 75, 100 ug/ml 농도로 포함된 TSB 배지 5 ml에 접종하여 37℃에서 3일간 진탕 배양한 후 접종된 균주가 생장하지 않는 항생제별 최소 억제 농도(MIC; Minimum Inhibitory Concentration)를 확인하였다.The 4 ATCC strains used above were cultured in 2 ml of TSB medium for 24 hours to check cfu, and the final 10 8 cfu was 0.5, 1, 2.5, 5, 10, 20, 30, 40, 50 as shown in Table 2, respectively. , 75, 100 ug/ml concentration was inoculated into 5 ml of TSB medium and cultured with shaking at 37 ° C. for 3 days. The minimum inhibitory concentration (MIC; Minimum Inhibitory Concentration) for each antibiotic in which the inoculated strain did not grow was confirmed.
그 결과, 도 2에 나타낸 바와 같이 세균이 생장하지 못하는 항생제별 최소 억제 농도는 E. coli ATCC 25922 균주에서는 암피실린(ampicillin) 50 ug/ml, 젠타마이신(gentamicin) 30 ug/ml, 테트라사이클린(tetracycline) 2.5 ug/ml, 세포탁심(cefotaxime) 0.5 ug/ml 농도임을, S. aureus ATCC 25923 균주에서는 ampicillin 2.5 ug/ml, vancomycin 2.5 ug/ml, gentamicin 50 ug/ml, tetracycline 2.5 ug/ml, cefotaxime 2.5 ug/ml 농도임을, K. pneumoniae ATCC 700603 균주에서는 gentamicin 75 ug/ml, tetracycline 50 ug/ml 농도임을, P. aeruginosa ATCC 27853 균주에서는 gentamicin 25 ug/ml, tetracycline 50 ug/ml 농도임을 확인하여 4가지 균주들 중에서 S. aureus ATCC 25923균주의 항생제 감수성이 가장 낮은 것을 확인하였다. As a result, as shown in FIG. 2 , the minimum inhibitory concentration for each antibiotic in which bacteria cannot grow was 50 ug/ml of ampicillin, 30 ug/ml of gentamicin, and 30 ug/ml of tetracycline in the
[실시예 2: 항생제 중화능에 사용할 복합 수지 및 비율의 선정][Example 2: Selection of composite resin and ratio to be used for antibiotic neutralization ability]
본 실시예에서는 항생제 중화능 부여를 위해 사용할 양이온 수지 및 흡착 수지를 포함한 복합 수지 및 이의 비율을 선정하고자 하였다. In this example, a composite resin including a cationic resin and an adsorption resin to be used for imparting antibiotic neutralizing ability and a ratio thereof were selected.
먼저 항생제 중화능 부여를 위해 사용할 수지를 선정하기 위해 양전하를 가진 물질과 높은 결합력을 가지는 양이온 교환 수지 2종과 비이온성 물질(소수성 결합)과 높은 결합력을 가지는 흡착 수지 3종을 사용하였으며(표 3), 표 3의 양이온 교환수지 HUCA01은 Sodium vinylbenzensulfonate divinylbenzene polymer(Cas No. 63182-08-1)로 구성되고, 흡착 수지 HUAB01은 Amberlite XAD4 흡착 수지 (Cas No.37380-42-0)이다. First, in order to select a resin to be used for imparting antibiotic neutralization ability, two types of cation exchange resins having a high binding force with a material having a positive charge and three types of adsorption resins having a high binding force with a nonionic material (hydrophobic bond) were used (Table 3). ), the cation exchange resin HUCA01 in Table 3 is composed of sodium vinylbenzensulfonate divinylbenzene polymer (Cas No. 63182-08-1), and the adsorption resin HUAB01 is Amberlite XAD4 adsorption resin (Cas No. 37380-42-0).
(TRILITE MC-08, Samyang trilite 제조)HUCA01
(TRILITE MC-08, manufactured by Samyang trilite)
(LEWATIT S1567,
Lanxess 제조)HUCA02
(LEWATIT S1567,
manufactured by Lanxess)
(Amberlite XAD4, Sigma 제조)HUAB01
(Amberlite XAD4, manufactured by Sigma)
(TRILITE GSH-20, Samyang trilite 제조)HUAB02
(TRILITE GSH-20, manufactured by Samyang trilite)
(LEWATIT VPOC1064,
Lanxess 제조)HUAB03
(LEWATIT VPOC1064,
manufactured by Lanxess)
구형 입자tan
spherical particles
갈색의
구형 입자transparent dark
brown
spherical particles
구형 입자transparent white
spherical particles
구형 입자opaque white
spherical particles
구형 입자opaque white
spherical particles
-DVBStyrene
-DVB
함유율
(%)moisture
content
(%)
(g/L)density
(g/L)
계수uniform
Coefficient
(℃)maximum temperature
(℃)
수지층
(mm)Ieast
resin layer
(mm)
(m/h)linear speed
(m/h)
100 ml 삼각 플라스크에 상기 5종의 수지를 0.9 ~ 15%의 일정 비율로 단독 및 복합으로 상기 표 1의 TSB 배지 10 ml과 함께 혼합하였고, 멸균(autoclave)한 다음, S. aureus ATCC 25923 균주를 10 cfu와 ampicillin 10 ug/ml + vancomycin 25 ug/ml + tetracycline 10 ug/ml을 첨가 하고 37℃에서 1일간 진탕 배양 하고 난 뒤 해당 플라스크에서 접종균의 cfu로 처리 항생제에 대한 중화능 유무를 확인하였고 그 결과를 표 4 내지 9에 나타내었다.In a 100 ml Erlenmeyer flask, the above five resins were mixed with 10 ml of the TSB medium of Table 1 alone or in combination at a constant ratio of 0.9 to 15%, sterilized (autoclave), and then
(ug/ml)Antibiotic
(ug/ml)
cfu
(ug/ml)Antibiotic
(ug/ml)
cfu
+HUAB01(6.0%)HUCA01 (0.9%)
+HUAB01 (6.0%)
+HUAB01(10.0%)HUCA01 (0.9%)
+HUAB01 (10.0%)
+HUAB01(15.0%)HUCA01 (0.9%)
+HUAB01 (15.0%)
+HUAB02(6.0%)HUCA01 (0.9%)
+HUAB02 (6.0%)
+HUAB02(10.0%)HUCA01 (0.9%)
+HUAB02 (10.0%)
+HUAB02(15.0%)HUCA01 (0.9%)
+HUAB02 (15.0%)
+HUAB03(6.0%)HUCA01 (0.9%)
+HUAB03 (6.0%)
+HUAB03(10.0%)HUCA01 (0.9%)
+HUAB03 (10.0%)
+HUAB03(15.0%)HUCA01 (0.9%)
+HUAB03 (15.0%)
+HUAB01(6.0%)HUCA01 (1.5%)
+HUAB01 (6.0%)
+HUAB01(10.0%)HUCA01 (1.5%)
+HUAB01 (10.0%)
+HUAB01(15.0%)HUCA01 (1.5%)
+HUAB01 (15.0%)
+HUAB02(6.0%)HUCA01 (1.5%)
+HUAB02 (6.0%)
+HUAB02(10.0%)HUCA01 (1.5%)
+HUAB02 (10.0%)
+HUAB02(15.0%)HUCA01 (1.5%)
+HUAB02 (15.0%)
+HUAB03(6.0%)HUCA01 (1.5%)
+HUAB03 (6.0%)
+HUAB03(10.0%)HUCA01 (1.5%)
+HUAB03 (10.0%)
+HUAB03(15.0%)HUCA01 (1.5%)
+HUAB03 (15.0%)
+HUAB01(6.0%)HUCA01 (3.0%)
+HUAB01 (6.0%)
+HUAB01(10.0%)HUCA01 (3.0%)
+HUAB01 (10.0%)
+HUAB01(15.0%)HUCA01 (3.0%)
+HUAB01 (15.0%)
+HUAB02(6.0%)HUCA01 (3.0%)
+HUAB02 (6.0%)
+HUAB02(10.0%)HUCA01 (3.0%)
+HUAB02 (10.0%)
+HUAB02(15.0%)HUCA01 (3.0%)
+HUAB02 (15.0%)
+HUAB03(6.0%)HUCA01 (3.0%)
+HUAB03 (6.0%)
+HUAB03(10.0%)HUCA01 (3.0%)
+HUAB03 (10.0%)
+HUAB03(15.0%)HUCA01 (3.0%)
+HUAB03 (15.0%)
(ug/ml)Antibiotic
(ug/ml)
cfu
+HUAB01(6.0%)HUCA02 (0.9%)
+HUAB01 (6.0%)
+HUAB01(10.0%)HUCA02 (0.9%)
+HUAB01 (10.0%)
+HUAB01(15.0%)HUCA02 (0.9%)
+HUAB01 (15.0%)
+HUAB02(6.0%)HUCA02 (0.9%)
+HUAB02 (6.0%)
+HUAB02(10.0%)HUCA02 (0.9%)
+HUAB02 (10.0%)
+HUAB02(15.0%)HUCA02 (0.9%)
+HUAB02 (15.0%)
+HUAB03(6.0%)HUCA02 (0.9%)
+HUAB03 (6.0%)
+HUAB03(10.0%)HUCA02 (0.9%)
+HUAB03 (10.0%)
+HUAB03(15.0%)HUCA02 (0.9%)
+HUAB03 (15.0%)
+HUAB01(6.0%)HUCA02 (1.5%)
+HUAB01 (6.0%)
+HUAB01(10.0%)HUCA02 (1.5%)
+HUAB01 (10.0%)
+HUAB01(15.0%)HUCA02 (1.5%)
+HUAB01 (15.0%)
+HUAB02(6.0%)HUCA02 (1.5%)
+HUAB02 (6.0%)
+HUAB02(10.0%)HUCA02 (1.5%)
+HUAB02 (10.0%)
+HUAB02(15.0%)HUCA02 (1.5%)
+HUAB02 (15.0%)
+HUAB03(6.0%)HUCA02 (1.5%)
+HUAB03 (6.0%)
+HUAB03(10.0%)HUCA02 (1.5%)
+HUAB03 (10.0%)
+HUAB03(15.0%)HUCA02 (1.5%)
+HUAB03 (15.0%)
+HUAB01(6.0%)HUCA02 (3.0%)
+HUAB01 (6.0%)
+HUAB01(10.0%)HUCA02 (3.0%)
+HUAB01 (10.0%)
+HUAB01(15.0%)HUCA02 (3.0%)
+HUAB01 (15.0%)
+HUAB02(6.0%)HUCA02 (3.0%)
+HUAB02 (6.0%)
+HUAB02(10.0%)HUCA02 (3.0%)
+HUAB02 (10.0%)
+HUAB02(15.0%)HUCA02 (3.0%)
+HUAB02 (15.0%)
+HUAB03(6.0%)HUCA02 (3.0%)
+HUAB03 (6.0%)
+HUAB03(10.0%)HUCA02 (3.0%)
+HUAB03 (10.0%)
+HUAB03(15.0%)HUCA02 (3.0%)
+HUAB03 (15.0%)
(ug/ml)Antibiotic
(ug/ml)
cfu
tetracycline
10 ug/ml
tetracycline
10 ug/ml
(ug/ml)Antibiotic
(ug/ml)
cfu
tetracycline
10 ug/ml
tetracycline
10 ug/ml
+HUAB01(6.0%)HUCA01 (0.9%)
+HUAB01 (6.0%)
+HUAB01(10.0%)HUCA01 (0.9%)
+HUAB01 (10.0%)
+HUAB01(15.0%)HUCA01 (0.9%)
+HUAB01 (15.0%)
+HUAB02(6.0%)HUCA01 (0.9%)
+HUAB02 (6.0%)
+HUAB02(10.0%)HUCA01 (0.9%)
+HUAB02 (10.0%)
+HUAB02(15.0%)HUCA01 (0.9%)
+HUAB02 (15.0%)
+HUAB03(6.0%)HUCA01 (0.9%)
+HUAB03 (6.0%)
+HUAB03(10.0%)HUCA01 (0.9%)
+HUAB03 (10.0%)
+HUAB03(15.0%)HUCA01 (0.9%)
+HUAB03 (15.0%)
+HUAB01(6.0%)HUCA01 (1.5%)
+HUAB01 (6.0%)
+HUAB01(10.0%)HUCA01 (1.5%)
+HUAB01 (10.0%)
+HUAB01(15.0%)HUCA01 (1.5%)
+HUAB01 (15.0%)
+HUAB02(6.0%)HUCA01 (1.5%)
+HUAB02 (6.0%)
+HUAB02(10.0%)HUCA01 (1.5%)
+HUAB02 (10.0%)
+HUAB02(15.0%)HUCA01 (1.5%)
+HUAB02 (15.0%)
+HUAB03(6.0%)HUCA01 (1.5%)
+HUAB03 (6.0%)
+HUAB03(10.0%)HUCA01 (1.5%)
+HUAB03 (10.0%)
+HUAB03(15.0%)HUCA01 (1.5%)
+HUAB03 (15.0%)
+HUAB01(6.0%)HUCA01 (3.0%)
+HUAB01 (6.0%)
+HUAB01(10.0%)HUCA01 (3.0%)
+HUAB01 (10.0%)
+HUAB01(15.0%)+HUAB01 (15.0%)
+HUAB02(6.0%)HUCA01 (3.0%)
+HUAB02 (6.0%)
+HUAB02(10.0%)HUCA01 (3.0%)
+HUAB02 (10.0%)
+HUAB02(15.0%)HUCA01 (3.0%)
+HUAB02 (15.0%)
+HUAB03(6.0%)HUCA01 (3.0%)
+HUAB03 (6.0%)
+HUAB03(10.0%)HUCA01 (3.0%)
+HUAB03 (10.0%)
+HUAB03(15.0%)HUCA01 (3.0%)
+HUAB03 (15.0%)
(ug/ml)Antibiotic
(ug/ml)
cfu
tetracycline
10 ug/ml
tetracycline
10 ug/ml
+HUAB01(6.0%)HUCA02 (0.9%)
+HUAB01 (6.0%)
+HUAB01(10.0%)HUCA02 (0.9%)
+HUAB01 (10.0%)
+HUAB01(15.0%)HUCA02 (0.9%)
+HUAB01 (15.0%)
+HUAB02(6.0%)HUCA02 (0.9%)
+HUAB02 (6.0%)
+HUAB02(10.0%)HUCA02 (0.9%)
+HUAB02 (10.0%)
+HUAB02(15.0%)HUCA02 (0.9%)
+HUAB02 (15.0%)
+HUAB03(6.0%)HUCA02 (0.9%)
+HUAB03 (6.0%)
+HUAB03(10.0%)HUCA02 (0.9%)
+HUAB03 (10.0%)
+HUAB03(15.0%)HUCA02 (0.9%)
+HUAB03 (15.0%)
+HUAB01(6.0%)HUCA02 (1.5%)
+HUAB01 (6.0%)
+HUAB01(10.0%)HUCA02 (1.5%)
+HUAB01 (10.0%)
+HUAB01(15.0%)HUCA02 (1.5%)
+HUAB01 (15.0%)
+HUAB02(6.0%)HUCA02 (1.5%)
+HUAB02 (6.0%)
+HUAB02(10.0%)HUCA02 (1.5%)
+HUAB02 (10.0%)
+HUAB02(15.0%)HUCA02 (1.5%)
+HUAB02 (15.0%)
+HUAB03(6.0%)HUCA02 (1.5%)
+HUAB03 (6.0%)
+HUAB03(10.0%)HUCA02 (1.5%)
+HUAB03 (10.0%)
+HUAB03(15.0%)HUCA02 (1.5%)
+HUAB03 (15.0%)
+HUAB01(6.0%)HUCA02 (3.0%)
+HUAB01 (6.0%)
+HUAB01(10.0%)HUCA02 (3.0%)
+HUAB01 (10.0%)
+HUAB01(15.0%)HUCA02 (3.0%)
+HUAB01 (15.0%)
+HUAB02(6.0%)HUCA02 (3.0%)
+HUAB02 (6.0%)
+HUAB02(10.0%)HUCA02 (3.0%)
+HUAB02 (10.0%)
+HUAB02(15.0%)HUCA02 (3.0%)
+HUAB02 (15.0%)
+HUAB03(6.0%)HUCA02 (3.0%)
+HUAB03 (6.0%)
+HUAB03(10.0%)HUCA02 (3.0%)
+HUAB03 (10.0%)
+HUAB03(15.0%)HUCA02 (3.0%)
+HUAB03 (15.0%)
[실험예 1: 실시예 2에서 제조한 복합 수지의 4종 균주에 대한 항생제 중화능 검증][Experimental Example 1: Verification of antibiotic neutralizing ability for 4 strains of the composite resin prepared in Example 2]
본 실험예에서는 상기 실시예 2에서 확인한 복합 수지(양이온 교환수지 HUCA01 3.0% + 흡착 수지 HUAB01 15.0%)를 사용하여 4종 균주에 대한 여러 항생제 중화능을 검증하고자 하였다.In this experimental example, using the composite resin (cation exchange resin HUCA01 3.0% + adsorption resin HUAB01 15.0%) confirmed in Example 2, it was attempted to verify the neutralizing ability of various antibiotics against 4 strains.
1) One)
E. coliE. coli
ATCC 25922 균주에 대한 항생제 중화능 검증 Validation of antibiotic neutralization ability against
양이온 교환수지 HUCA01 3.0% + 흡착 수지 HUAB01 15.0%로 정량하여 상기 표 1의 TSB 배지 10 ml이 포함된 100 ml 삼각 플라스크에 혼합하고 멸균한 다음, E. coli ATCC 25922 균주는 10 cfu, ampicillin은 50, 75, 100 ug/ml, gentamicin은 30, 40, 50 ug/ml, tetracyclin은 2.5, 5, 10, 25, 50, 75, 100 ug/ml, cefotaxime은 0.5, 0.75, 1 ug/ml을 각각 단독으로 첨가하여 37℃에서 1일간 진탕배양하고 난 뒤 해당 플라스크에서 접종균의 cfu로 생장 유무를 확인하였다. 이때 대조군으로는 동일한 항생제 조건과 배양조건이되, 양이온 교환수지와 흡착 수지를 첨가하지 않은 플라스크로 하였다. After quantification with cation exchange resin HUCA01 3.0% + adsorption resin HUAB01 15.0%, mixed in a 100 ml Erlenmeyer flask containing 10 ml of the TSB medium of Table 1 above and sterilized,
그 결과, 도 3에 나타낸 바와 같이 양이온 교환 수지와 흡착 수치가 정량으로 복합 처리된 배지에서는 항생제가 단독 처리되었을 경우에 ampicillin은 100 ug/ml, gentamicin은 40 ug/ml, tetracycline은 100 ug/ml, cefotaxime은 0.75 ug/ml의 농도까지 중화능이 확인되었다.As a result, as shown in FIG. 3, in the medium in which the cation exchange resin and the adsorption value were quantitatively combined, when antibiotics were treated alone, ampicillin was 100 ug/ml, gentamicin was 40 ug/ml, and tetracycline was 100 ug/ml. , cefotaxime was confirmed to have neutralizing ability up to a concentration of 0.75 ug/ml.
상기에서 확인된 단독 항생제별 중화 농도를 기준으로 하여 동일한 실험방법으로 항생제를 혼합 처리하여 중화능을 확인하였다; 2종의 항생제 혼합(ampicillin 100 ug/ml + gentamicin 30 ug/ml , ampicillin 100 ug/ml + gentamicin 40 ug/ml, ampicillin 100 ug/ml + tetracycline 100 ug/ml, ampicillin 100 ug/ml + cefotaxime 0.5 ug/ml, ampicillin 100 ug/ml + cefotaxime 0.75 ug/ml), 3종의 항생제 혼합(ampicillin 100 ug/ml + gentamicin 30 ug/ml + tetracycline 100 ug/ml, ampicillin 100 ug/ml + gentamicin 30 ug/ml + cefotaxime 0.5 ug/ml), 4종의 항생제 혼합(ampicillin 100 ug/ml + gentamicin 30 ug/ml + tetracycline 100 ug/ml + cefotaxime 0.5 ug/ml).Based on the neutralizing concentration of each single antibiotic identified above, the neutralizing ability was confirmed by mixing antibiotics in the same experimental method; A mixture of two antibiotics (
그 결과, 도 4에 나타낸 바와 같이(A; Ampicillin, G; Gentamicin, T; Tetracycline, C; Cefotaxime) 양이온 교환 수지와 흡착 수치가 정량으로 복합 처리된 배지에서는 2종의 항생제가 혼합 처리된 경우인 ampicillin 100 ug/ml + gentamicin 30 ug/ml, ampicillin 100 ug/ml + tetracycline 100 ug/ml, ampicillin 100 ug/ml + cefotaxime 0.5 ug/ml 농도에서 중화능이 확인되었으며, 3종의 항생제 혼합 처리구에서는 ampicillin 100 ug/ml + gentamicin 30 ug/ml + tetracycline 100 ug/ml 농도일때 항생제 중화능을 확인하였다. 이는 배지에 함유된 양이온 교환 수지와 흡착수지에 의해 E. coli ATCC 25922 균주에 대해 여러 계열의 항생제가 동시에 처리된 혈액 배양을 진행한다 하더라도, 항생제 동시 중화가 가능하여 패혈증의 원인균 배양에 문제가 없음을 제시하는 것이다. As a result, as shown in FIG. 4 (A; Ampicillin, G; Gentamicin, T; Tetracycline, C; Cefotaxime), in the medium in which the cation exchange resin and the adsorption value were quantitatively combined, two types of antibiotics were mixed. Neutralizing ability was confirmed at the concentrations of
2) 2)
S. aureusS. aureus
ATCC 25923 균주에 대한 항생제 중화능 검증 Validation of antibiotic neutralization ability against
상기 실험과 같이 양이온 교환수지 HUCA01과 흡착 수지 HUAB01로 정량하여 상기 표 1의 TSB 배지 10 ml이 포함된 100 ml 삼각 플라스크에 혼합하고 멸균한 다음, S. aureus ATCC 25923 균주는 10 cfu, ampicillin은 2.5, 5, 10, 25 ug/ml, vancomycin은 2.5, 5, 10, 25, 50, 75, 100 ug/ml, gentamicin은 50, 75, 100 ug/ml, tetracyclin은 2.5, 5, 10, 25, 50, 75, 100 ug/ml, cefotaxime은 2.5, 5, 10, 20, 30, 40 ug/ml을 각각 단독으로 첨가하여 37℃에서 1일간 진탕배양하고 난 뒤 해당 플라스크에서 접종균의 cfu로 생장 유무를 확인하였다. 이때 대조군으로는 동일한 항생제 조건과 배양조건이되, 양이온 교환수지와 흡착 수지를 첨가하지 않은 플라스크로 하였다. As in the above experiment, quantified with cation exchange resin HUCA01 and adsorption resin HUAB01, mixed in a 100 ml Erlenmeyer flask containing 10 ml of TSB medium of Table 1, and sterilized,
그 결과, 도 5에 나타낸 바와 같이 양이온 교환 수지와 흡착 수치가 정량으로 복합 처리된 배지에서는 항생제가 단독 처리되었을 경우에 ampicillin은 10 ug/ml, vancomycin은 100 ug/ml, gentamicin은 75 ug/ml, tetracycline은 75 ug/ml, cefotaxime은 30 ug/ml의 농도까지 중화능이 확인되었다.As a result, as shown in FIG. 5, in the medium in which the cation exchange resin and the adsorption value were quantitatively combined, when antibiotics were treated alone, ampicillin was 10 ug/ml, vancomycin was 100 ug/ml, and gentamicin was 75 ug/ml. , Neutralizing ability was confirmed up to a concentration of 75 ug/ml for tetracycline and 30 ug/ml for cefotaxime.
상기에서 확인된 단독 항생제별 중화 농도를 기준으로 하여 동일한 실험방법으로 항생제를 혼합처리하여 중화능을 확인하였다; 2종의 항생제 혼합(ampicillin 10 ug/ml + vancomycin 50 ug/ml, ampicillin 10 ug/ml + vancomycin 75 ug/ml, ampicillin 10 ug/ml + gentamicin 50 ug/ml, ampicillin 10 ug/ml + gentamicin 75 ug/ml, ampicillin 10 ug/ml + cefotaxime 30 ug/ml, ampicillin 10 ug/ml + tetracycline 25 ug/ml, ampicillin 10 ug/ml + tetracycline 50 ug/ml), 3종의 항생제 혼합(ampicillin 10 ug/ml + vancomycin 50 ug/ml + gentamicin 50 ug/ml, ampicillin 10 ug/ml + vancomycin 50 ug/ml + gentamicin 75 ug/ml, ampicillin 10 ug/ml + vancomycin 50 ug/ml + cefotaxime 30 ug/ml, ampicillin 10 ug/ml + vancomycin 50 ug/ml + tetracycline 25 ug/ml, ampicillin 10 ug/ml + vancomycin 50 ug/ml + tetracycline 50 ug/ml), 4종의 항생제 혼합(ampicillin 10 ug/ml + vancomycin 50 ug/ml + gentamicin 50 ug/ml + cefotaxime 30 ug/ml), 5종의 항생제 혼합(ampicillin 10 ug/ml + vancomycin 50 ug/ml + gentamicin 50 ug/ml + cefotaxime 30 ug/ml + tetracycline 25 ug/ml) 처리한 결과는 도 6에 나타내었다.Neutralizing ability was confirmed by mixing antibiotics in the same experimental method based on the neutralizing concentration of each single antibiotic identified above; A mixture of two antibiotics (ampicillin 10 ug/ml + vancomycin 50 ug/ml, ampicillin 10 ug/ml + vancomycin 75 ug/ml, ampicillin 10 ug/ml + gentamicin 50 ug/ml, ampicillin 10 ug/ml + gentamicin 75 ug/ml, ampicillin 10 ug/ml + cefotaxime 30 ug/ml, ampicillin 10 ug/ml + tetracycline 25 ug/ml, ampicillin 10 ug/ml + tetracycline 50 ug/ml), a mixture of three antibiotics (ampicillin 10 ug /ml + vancomycin 50 ug/ml + gentamicin 50 ug/ml, ampicillin 10 ug/ml + vancomycin 50 ug/ml + gentamicin 75 ug/ml, ampicillin 10 ug/ml + vancomycin 50 ug/ml + cefotaxime 30 ug/ml , ampicillin 10 ug/ml + vancomycin 50 ug/ml + tetracycline 25 ug/ml, ampicillin 10 ug/ml + vancomycin 50 ug/ml + tetracycline 50 ug/ml), a mixture of 4 antibiotics (ampicillin 10 ug/ml + vancomycin 50 ug/ml + gentamicin 50 ug/ml + cefotaxime 30 ug/ml), a mixture of 5 antibiotics (ampicillin 10 ug/ml + vancomycin 50 ug/ml + gentamicin 50 ug/ml + cefotaxime 30 ug/ml + tetracycline 25 ug/ml) treatment results are shown in FIG. 6 .
그 결과, 도 6에 나타낸 바와 같이(A; Ampicillin, V; Vancomycin, G; Gentamicin, T; Tetracycline, C; Cefotaxime) 양이온 교환 수지와 흡착 수치가 정량으로 복합 처리된 배지에서는 2종의 항생제가 혼합 처리된 경우인 ampicillin 10 ug/ml + vancomycin 50 ug/ml, ampicillin 10 ug/ml + gentamicin 50 ug/ml, ampicillin 10 ug/ml + gentamicin 75 ug/ml, ampicillin 10 ug/ml + cefotaxime 30 ug/ml, ampicillin 10 ug/ml + tetracycline 25 ug/ml, ampicillin 10 ug/ml + tetracycline 50 ug/ml 농도, 3종의 항생제 혼합 처리구에서는 ampicillin 10 ug/ml + vancomycin 50 ug/ml + gentamicin 50 ug/ml, ampicillin 10 ug/ml + vancomycin 50 ug/ml + cefotaxime 30 ug/ml, ampicillin 10 ug/ml + vancomycin 50 ug/ml + tetracycline 25 ug/ml 농도, 4종의 항생제 혼합 처리구에서는 ampicillin 10 ug/ml + vancomycin 50 ug/ml + gentamicin 50 ug/ml + cefotaxime 30 ug/ml 농도, 5종의 항생제 혼합 처리구에서는 ampicillin 10 ug/ml + vancomycin 50 ug/ml + gentamicin 50 ug/ml + cefotaxime 30 ug/ml + tetracycline 25 ug/ml 농도일때 항생제 중화능을 확인하였다. 이는 배지에 함유된 양이온 교환 수지와 흡착수지에 의해 S. aureus ATCC 25923 균주에 대해 여러 계열의 항생제가 동시에 처리된 혈액 배양을 진행한다 하더라도, 항생제 동시 중화가 가능하여 패혈증의 원인균 배양에 문제가 없음을 제시하는 것이다. As a result, as shown in FIG. 6 (A; Ampicillin, V; Vancomycin, G; Gentamicin, T; Tetracycline, C; Cefotaxime), the two types of antibiotics were mixed in the cation exchange resin and the adsorption value in the complex-treated medium. treated:
3)3)
K. pneumoniae K. pneumoniae
ATCC 700603 균주에 대한 항생제 중화능 검증 Validation of antibiotic neutralization ability against
상기 실험과 같이 양이온 교환수지 HUCA01과 흡착 수지 HUAB01로 정량하여 상기 표 1의 TSB 배지 10 ml이 포함된 100 ml 삼각 플라스크에 혼합하고 멸균한 다음 K. pneumoniae ATCC 700603 균주를 10 cfu, gentamicin은 75, 100 ug/ml, tetracycline은 50, 75, 100 ug/ml 농도로 단독처리, 그리고 gentamicin 100 ug/ml + tetracycline 100 ug/ml 농도로 혼합 첨가하여 37℃에서 1일간 진탕배양하고 난 뒤 해당 플라스크에서 접종균의 cfu로 생장 유무를 확인하였다.As in the above experiment, quantified with cation exchange resin HUCA01 and adsorption resin HUAB01, mixed in a 100 ml Erlenmeyer flask containing 10 ml of the TSB medium of Table 1, and sterilized. Then, 10 cfu of
그 결과, 도 7에 나타낸 바와 같이(G; Gentamicin, T; Tetracycline) 양이온 교환 수지와 흡착 수치가 정량으로 복합 처리된 배지에서는 항생제가 단독 처리되었을 경우에 gentamicin은 100 ug/ml, tetracycline은 100 ug/ml 농도까지 중화능이 확인되었고, 단독 항생제별 최고 중화 농도를 혼합 처리한 gentamicin 100 ug/ml + tetracycline 100 ug/ml 농도에서도 중화능을 확인하였다. 이는 배지에 함유된 양이온 교환 수지와 흡착수지에 의해 K. pneumoniae ATCC 700603 균주에 대해 여러 계열의 항생제가 동시에 처리된 혈액 배양을 진행한다 하더라도, 항생제 동시 중화가 가능하여 패혈증의 원인균 배양에 문제가 없음을 제시하는 것이다. As a result, as shown in FIG. 7 (G; Gentamicin, T; Tetracycline), in the medium in which the cation exchange resin and the adsorption value were quantitatively combined, when the antibiotic was treated alone, gentamicin was 100 ug/ml and tetracycline was 100 ug Neutralizing ability was confirmed up to the concentration of /ml, and the neutralizing ability was also confirmed at the concentration of 100 ug/ml of gentamicin + 100 ug/ml of tetracycline, which was mixed with the highest neutralizing concentration of each antibiotic. This is because even if blood culture in which several antibiotics are simultaneously treated for
4) 4)
P. aeruginosaP. aeruginosa
ATCC 27853 균주에 대한 항생제 중화능 검증 Validation of antibiotic neutralization ability against
상기 실험과 같이 양이온 교환수지 HUCA01과 흡착 수지 HUAB01로 정량하여 상기 표 1의 TSB 배지 10 ml이 포함된 100 ml 삼각 플라스크에 혼합하고 멸균한 다음 P. aeruginosa ATCC 27853 균주를 10 cfu, gentamicin은 25, 50 ug/ml, tetracycline은 50, 75, 100 ug/ml 농도로 단독 처리, 그리고 gentamicin 25 ug/ml + tetracycline 50 ug/ml, gentamicin 25 ug/ml + tetracycline 75 ug/ml, gentamicin 25 ug/ml + tetracycline 100 ug/ml 농도로 혼합 첨가하여 37℃에서 1일간 진탕배양하고 난 뒤 해당 플라스크에서 접종균의 cfu로 생장 유무를 확인하였다.As in the above experiment, quantified with cation exchange resin HUCA01 and adsorption resin HUAB01, mixed in a 100 ml Erlenmeyer flask containing 10 ml of the TSB medium of Table 1, and sterilized. Then,
그 결과, 도 8에 나타낸 바와 같이(G; Gentamicin, T; Tetracycline) 양이온 교환 수지와 흡착 수치가 정량으로 복합 처리된 배지에서는 항생제가 단독 처리되었을 경우에 gentamicin은 25 ug/ml, tetracycline은 100 ug/ml 농도까지 중화능이 확인되었고, 항생제를 혼합 처리한 gentamicin 25 ug/ml + tetracycline 50 ug/ml 농도에서도 중화능을 확인하였다. 이는 배지에 함유된 양이온 교환 수지와 흡착수지에 의해 P. aeruginosa ATCC 27853 균주에 대해 여러 계열의 항생제가 동시에 처리된 혈액 배양을 진행한다 하더라도, 항생제 동시 중화가 가능하여 패혈증의 원인균 배양에 문제가 없음을 제시하는 것이다. As a result, as shown in FIG. 8 (G; Gentamicin, T; Tetracycline), when antibiotics were treated alone, gentamicin was 25 ug/ml and tetracycline was 100 ug in the medium in which the cation exchange resin and the adsorption value were quantitatively combined. Neutralizing ability was confirmed up to the concentration of /ml, and the neutralizing ability was also confirmed at the concentration of 25 ug/ml of gentamicin + 50 ug/ml of tetracycline mixed with antibiotics. This is due to the cation exchange resin and adsorption resin contained in the medium, even if the blood culture in which several antibiotics are simultaneously treated for P. is to present
5) 복합 수지와 항생제 간의 결합력 검증5) Verification of binding force between composite resin and antibiotics
상기 실험과 같이 양이온 교환수지 HUCA01과 흡착 수지 HUAB01로 정량하여 상기 표 1의 TSB 배지 10 ml이 포함된 100 ml 삼각 플라스크에 혼합하고 멸균한 다음 vancomycin 100 ug/ml, gentamicin 75 ug/ml, cefotaxime 30 ug/ml 농도로 각각 처리한 후 37℃에서 각 시간대별(0, 1, 2, 3, 4시간)로 진탕배양한 배지를 100ul 수거한 뒤에 멸균된 paper disc(Advantec, PD0815)에 흡수시킨 뒤 108 cfu의 S. aureus ATCC 25923 균 현탁액이 혼합된 TSA(BD, 236950) 플레이트 위에 올려 37℃의 정치배양기에서 24시간 배양 후 나타나는 clear zone으로 복합 수지와 항생제간의 결합 유무를 확인하였다.As in the above experiment, quantified with cation exchange resin HUCA01 and adsorption resin HUAB01, mixed in a 100 ml Erlenmeyer flask containing 10 ml of TSB medium of Table 1 above, sterilized,
그 결과, 도 9에 나타낸 바와 같이 양이온 교환 수지와 흡착 수치가 정량으로 복합 처리된 배지에서는 vancomycin이 100 ug/ml, gentamicin이 75 ug/ml, cefotaxime이 30 ug/ml 농도로 처리되더라도 37℃에서 배양 후 1시간 이내에 처리된 수지와 항생제가 100% 결합함을 확인하였다. 이는 정량으로 혼합된 복합 수지가 항생제 중화에 우수한 기능을 있음을 명확하게 보여주는 것이며, 여러 항생제를 동시 처리하였음에도 그 효능이 발현함을 확인하는 것이었다.As a result, as shown in FIG. 9, in the medium in which the cation exchange resin and the adsorption value were quantitatively combined, vancomycin was 100 ug/ml, gentamicin was 75 ug/ml, and cefotaxime was treated at a concentration of 30 ug/ml at 37 ° C. It was confirmed that the treated resin and the antibiotic were 100% bound within 1 hour after incubation. This clearly shows that the quantitatively mixed composite resin has an excellent function in neutralizing antibiotics, and it was confirmed that the efficacy was expressed even when several antibiotics were simultaneously treated.
[실시예 3: 이산화탄소 비색 센서 원재료 및 지시약의 선정][Example 3: Selection of carbon dioxide colorimetric sensor raw material and indicator]
본 실시예에서는 미생물이 생장하면 분비되는 이산화탄소를 감지하여 색이 변하는 비색 센서의 원재료 및 지시약을 선정하고자 하였다.In this embodiment, it was attempted to select a raw material and an indicator for a colorimetric sensor that changes color by detecting carbon dioxide secreted when microorganisms grow.
1) 이산화탄소 비색 센서 원재료 선정1) Selection of raw material for carbon dioxide colorimetric sensor
본 실시예에서 사용된 이산화탄소 비색 센서의 원재료는 이산화탄소 가스가 잘 투과되는 특성을 가진 화합물 중에서 실리콘으로 결정하고, 고온 경화형과 상온 경화형 실리콘 1종류씩 선별하였으며(표 10), EU-106 실리콘의 성분은 표 11과 같았다.The raw material of the carbon dioxide colorimetric sensor used in this example was determined to be silicon from among the compounds having the property of permeating carbon dioxide gas well, and one type of high temperature curing type and room temperature curing type silicone was selected (Table 10), and the components of EU-106 silicone was shown in Table 11.
(HRS 제조)LSL-280
(manufactured by HRS)
(Green silicone 제작 의뢰)EU-106
(Request for green silicone production)
그리고 이산화탄소의 증가에 따른 pH 변화를 용이하게 판별하기 위해 상기 실리콘에 브로모크레졸 퍼플(bromocresol purple), 브로모티몰 블루(bromothymol blue), 크레졸 레드(cresol red), 페놀프탈레인(phenolphthalein), 티몰 블루(thymol blue)와 크실레놀 블루(xylenol blue) 지시약을 50% 글리세롤(glycerol)을 함유한 0.1N NaOH 용액에 녹인 후 최종 0.005%로 첨가하여 제작하였다. And in order to easily determine the pH change according to the increase in carbon dioxide, bromocresol purple, bromothymol blue, cresol red, phenolphthalein, thymol blue ( thymol blue) and xylenol blue indicator were dissolved in a 0.1N NaOH solution containing 50% glycerol and added to a final 0.005% concentration.
먼저 고온 경화형 실리콘인 LSL-280 A와 B를 각각 5 g씩 넣고 상기에 언급된 각각의 지시약을 0.5 ml 넣고 잘 혼합한 후, 50 ml conical tube에 5 g씩 분주 후 100℃에서 2시간동안 경화하였다. 다음으로 멸균(autoclaving) 후 TSB[pancreatic digest of casein(BD, 211705) 1.7%, papaic digest of soybean(BD, 243620) 0.3%, dextrose(BD, 215530) 0.25%, dibasic potassium phosphate(Daejung, 6612-4400) 0.25%, sodium chloride(Daejung, 7548-4100) 0.5%]배지 5 ml을 넣고 10 cfu의 S. aureus ATCC 25923 균주를 접종하여 24시간 진탕배양하고 해당 실험구에서 색 변화를 육안으로 확인하였다. 상온 경화형인 경우에는 EU-106 A 10 g에 상기에 언급된 각각의 지시약을 0.55 ml 넣고 잘 혼합한 후, EU-106 B를 1 g 넣고 혼합 및 탈포한 후 상온에서 하루 경화시킨 후 상기와 동일한 방법으로 균 접종 및 배양하여 색 변화 결과를 육안으로 확인하였다. First, put 5 g each of LSL-280 A and B, which are high-temperature curing silicones, and add 0.5 ml of each of the above-mentioned indicators, mix well, dispense 5 g into a 50 ml conical tube, and cure at 100° C. for 2 hours. did Next, after sterilization (autoclaving) TSB [pancreatic digest of casein (BD, 211705) 1.7%, papaic digest of soybean (BD, 243620) 0.3%, dextrose (BD, 215530) 0.25%, dibasic potassium phosphate (Daejung, 6612- 4400) 0.25%, sodium chloride (Daejung, 7548-4100) 0.5%] medium 5 ml was added, 10 cfu of
그 결과, 도 10에 나타낸 바와 같이 6종의 pH 지시약 중에서 브로모티몰 블루(bromothymol blue), 페놀프탈레인(phenolphthalein), 티몰 블루(thymol blue)와 크실레놀 블루(xylenol blue)가 첨가된 고온 경화형 및 상온 경화형 실리콘에서 접종된 S. aureus ATCC 25923 균주가 생장하면서 발생된 이산화탄소 증가로 인해 pH가 산성이 되면서 지시약의 색이 육안으로 명확하게 변하는 것을 확인하였다. 특히, 해당 4가지 지시약의 명확한 색깔 변화는 고온 경화형보다 상온 경화형에서 분명한 것을 확인하였다. 이에 상온 경화형 실리콘인 EU-106AB를 이산화탄소 비색 센서 원재료로 최종 선정하였다. 또한, 하기 실험에서는 지시약의 색이 육안으로 명확하게 변하는 4가지 pH 지시약 중 크실레놀 블루(xylenol blue)를 사용하였다.As a result, as shown in FIG. 10, among the six types of pH indicators, bromothymol blue, phenolphthalein, thymol blue and xylenol blue were added high temperature curing type and It was confirmed that the color of the indicator clearly changed with the naked eye as the pH became acid due to the increase in carbon dioxide generated while the
2) 이산화탄소 비색 센서 지시약 선정2) Selection of carbon dioxide colorimetric sensor indicator
상기에서 사용한 상온 경화형 실리콘인 EU-106 AB에 고르게 혼합될 수 있는 유화제가 포함된 지시약을 제작하기 위해 지시약을 녹이는 기본 용액을 50% 글리세롤을 함유한 0.1N NaOH, 0.2N NaOH 용액과 70% 글리세롤을 함유한 0.1N NaOH, 0.2N NaOH 용액에 크실레놀 블루(xylenol blue) 지시약을 0.1%로 녹인 후 최종 0.005%와 0.01%로 첨가하여 제작하였다.To prepare an indicator containing an emulsifier that can be evenly mixed with EU-106 AB, the room temperature curable silicone used above, a basic solution for dissolving the indicator was mixed with a 0.1N NaOH, 0.2N NaOH solution and 70% glycerol containing 50% glycerol. It was prepared by dissolving a xylenol blue indicator at 0.1% in a 0.1N NaOH, 0.2N NaOH solution containing
먼저 EU-106 A 10 g에 상기에 언급된 각각의 용액에 녹인 0.1%의 자일레놀(xylenol) 지시약을 0.55 ml(최종 0.005%), 1.1 ml(최종 0.01%) 넣고 잘 혼합한 후 EU-106 B를 1 g 넣고 혼합한 후 70 ml 플라스틱 보틀(plastic bottle)에 5 g씩 분주 및 탈포 후 상온에서 하루 경화 시킨 후 TSB[pancreatic digest of casein(BD, 211705) 1.7%, papaic digest of soybean(BD, 243620) 0.3%, dextrose(BD, 215530) 0.25%, dibasic potassium phosphate(Daejung, 6612-4400) 0.25%, sodium chloride(Daejung, 7548-4100) 0.5%]배지 30 ml을 넣고 멸균 (autoclaving)하고 10 cfu의 S. aureus ATCC 25923 균주를 접종하여 5일간 진탕배양하고 해당 실험구의 이산화탄소 비색 센서의 색 변화를 육안 확인 및 610 nm 파장의 포토다이오드(photodiode, 자체 제작)에서 측정되는 반사율 수치로 확인하였다.First, 0.55 ml (0.005% final), 1.1 ml (0.05% final) of 0.1% xylenol indicator dissolved in each of the solutions mentioned above in 10 g of EU-106 A, mix well, and then EU- Add 1 g of 106 B, mix, and dispense 5 g each in a 70 ml plastic bottle, defoaming, and curing at room temperature for one day. TSB [pancreatic digest of casein (BD, 211705) 1.7%, papaic digest of soybean ( BD, 243620) 0.3%, dextrose (BD, 215530) 0.25%, dibasic potassium phosphate (Daejung, 6612-4400) 0.25%, sodium chloride (Daejung, 7548-4100) 0.5%] 30 ml of medium was added and sterilized (autoclaving) and 10 cfu of
그 결과, 도 11에 나타낸 바와 같이 모든 실험구에서는 배양 시작일에 이산화탄소 비색 센서의 색이 청색이었다가 배양 1일 후부터 접종된 S. aureus ATCC 25923균이 분비하는 이산화탄소의 증가로 인해 노랑 ~ 황색으로 비색 센서의 색이 변하는 것을 확인하였다. 특히, 비색 센서에 크실레놀 블루(xylenol blue)를 70% 글리세롤을 함유한 0.2N NaOH 용액에 녹여 최종 0.01% 처리한 실험구에서만 유일하게 음성 실험구(TSB 처리)에서 배양 시작할 때의 비색 센서 색을 5일간의 배양기간동안 유지하는 것을 육안으로 확인하였고, 비색 센서의 색 변화에 따른 반사율 수치도 유일하게 양성 실험구(S. aureus ATCC 25923 균주 접종)에서 접종 후 1일 후부터 5일까지 일정한 수치를 유지하는 것을 확인하였다(도 12). 이에 해당 용액이 본 연구에 가장 안정적인 용액임을 확인한 바 해당 실리콘에 혼합하는 지시약 용액으로 70% 글리세롤을 함유한 0.2N NaOH 용액으로 최종 선정하였다. As a result, as shown in FIG. 11 , in all experimental groups, the color of the carbon dioxide colorimetric sensor was blue on the start day of the culture, and then the colorimetrically changed to yellow to yellow due to the increase in carbon dioxide secreted by the inoculated
상기에서 사용한 상온 경화형 실리콘인 EU-106 AB에 혼합하여 미생물이 생장하면서 분비하는 이산화탄소의 증가에 따른 비색 센서의 민감도 및 포토다이오드(photodiode)에서 측정하였을때 양성의 판별이 용이한 지시약을 선정하고자 상기 실시예 3의 결과 명확한 색깔 변화를 보이는 지시약 4종을 일정 비율로 혼합하여(표 11 참조) 상기와 동일한 방법으로 실시하였다. 즉, 70% 글리세롤을 함유한 0.2N NaOH 용액에 HXB 1 ~ 10을 각각 녹인 후 EU-106 A 10 g에 1.1 ml(최종 0.01%)을 첨가하여 잘 혼합한 후 EU-106 B를 1 g 넣고 혼합한 후 70 ml 플라스틱 보틀(plastic bottle)에 5 g씩 분주 및 탈포하여 상온에서 하루 경화시킨 후 TSB[pancreatic digest of casein(BD, 211705) 1.7%, papaic digest of soybean(BD, 243620) 0.3%, dextrose(BD, 215530) 0.25%, dibasic potassium phosphate(Daejung, 6612-4400) 0.25%, sodium chloride(Daejung, 7548-4100) 0.5%]배지 30 ml을 넣고 멸균(autoclaving)하고 10 cfu의 S. aureus ATCC 25923 균주를 접종하여 5일간 진탕배양하고 해당 실험구의 색 변화를 육안 확인 및 610 nm 파장의 포토다이오드(photodiode)에서 측정되는 반사율 수치를 매일 측정하였다.Mixed with EU-106 AB, which is the room temperature curable silicone used above, and the sensitivity of the colorimetric sensor according to the increase in carbon dioxide secreted by the growth of microorganisms and an indicator that is easy to identify when measured with a photodiode As a result of Example 3, 4 types of indicators showing a clear color change were mixed in a certain ratio (see Table 11) and carried out in the same manner as above. That is, after each dissolving
그 결과, 도 13에 나타낸 바와 같이 모든 실험구에서는 배양 시작일에 이산화탄소 비색 센서의 색이 청색이었다가 배양 1일 후부터 접종된 S. aureus ATCC 25923균이 분비하는 이산화탄소의 증가로 인해 노랑, 녹색, 황색 계열로 비색 센서의 색이 변하는 것을 확인하였다. 특히, 비색 센서에 HXB 9 지시약을 혼합하여 0.01% 처리한 실험구에서는 HXB 1 ~ 8 지시약을 처리한 실험구에서의 양성군(S. aureus ATCC 25923 균주 접종)보다 육안적으로 명확한 노랑색 계열로 비색 센서의 색이 변함은 물론 반사율 수치 변화도 음성처리군에 비해 가장 높은 변별력을 보이는 것을 확인하여 해당 실리콘에 혼합하는 지시약의 종류를 HXB 9으로 최종 선정하였다. As a result, as shown in FIG. 13 , in all the experimental groups, the color of the carbon dioxide colorimetric sensor was blue on the start day of culture, but yellow, green, and yellow due to the increase in carbon dioxide secreted by
[실시예 4: 이산화탄소 비색 기반의 미생물 배지 제조][Example 4: Preparation of microbial medium based on carbon dioxide colorimetric]
상기 실시예 3에 따라 선정한 상온 경화형 실리콘인 EU-106A에 지시약 HXB 9을 최종 0.01% 첨가하여 혼합하고 EU-106B를 0.1배 첨가, 혼합 및 탈포하여 상온에서 하루 경화시킨 후 TSB[pancreatic digest of casein(BD, 211705) 1.7%, papaic digest of soybean(BD, 243620) 0.3%, dextrose(BD, 215530) 0.25%, dibasic potassium phosphate(Daejung, 6612-4400) 0.25%, sodium chloride(Daejung, 7548-4100) 0.5%]배지 30 ml을 넣고 상기 실시예 2에서 선정된 항생제 중화능이 있는 양이온 교환 수지와 흡착 수지의 비율대로 각각 첨가하여 멸균한 다음 S. aureus ATCC 25923 균주 10 cfu와 vancomycin('V') 100 ug/ml, cefotaxime('C') 50 ug/ml, ampicillin('A') 5, 10 ug/ml, gentamicin('G') 50, 75 ug/ml, vancomycin 100 ug/ml + cefotaxime 50 ug/ml + ampicillin 5 ug/ml + gentamicin 50 ug/ml('combination 1'), vancomycin 100 ug/ml + cefotaxime 50 ug/ml + ampicillin 10 ug/ml + gentamicin 75 ug/ml('combination 2')을 각각 첨가하고 37℃에서 5일간 진탕배양 하였다. 이때, 비교군으로는 세계시장에 판매되고 있는 기성제품인 BIOMERIEUX사의 FA PLUS 제품을 상기와 동일한 조건을 처리하여 비교하였다. 배양 후 해당 실험구들의 색 변화를 육안 확인 및 610 nm 파장의 포토다이오드(photodiode)에서 측정되는 반사율 수치를 매일 측정하였다.After adding and mixing the final 0.01% of indicator HXB 9 to EU-106A, which is a room temperature curable silicone selected according to Example 3, 0.1 times of EU-106B, mixing and defoaming, and curing at room temperature for one day, TSB [pancreatic digest of casein] (BD, 211705) 1.7%, papaic digest of soybean (BD, 243620) 0.3%, dextrose (BD, 215530) 0.25%, dibasic potassium phosphate (Daejung, 6612-4400) 0.25%, sodium chloride (Daejung, 7548-4100) ) 0.5%] 30 ml of the medium was added and sterilized by adding each according to the ratio of the cation exchange resin and adsorption resin having antibiotic neutralizing ability selected in Example 2, and then sterilizing S. aureus ATCC 25923 strain 10 cfu and vancomycin ('V') 100 ug/ml, cefotaxime('C') 50 ug/ml, ampicillin('A') 5, 10 ug/ml, gentamicin('G') 50, 75 ug/ml, vancomycin 100 ug/ml + cefotaxime 50 ug/ml + ampicillin 5 ug/ml + gentamicin 50 ug/ml ('combination 1'), vancomycin 100 ug/ml + cefotaxime 50 ug/ml + ampicillin 10 ug/ml + gentamicin 75 ug/ml ('combination 2') ) were added and cultured with shaking at 37°C for 5 days. At this time, as a comparison group, BIOMERIEUX's FA PLUS product, which is a ready-made product sold in the global market, was compared by treating the same conditions as above. After incubation, the color change of the experimental groups was visually checked and the reflectance value measured by a photodiode having a wavelength of 610 nm was measured daily.
그 결과, 도 14 및 도 15에 나타낸 바와 같이 이산화탄소 비색 센서 미생물 배지는 BIOMERIEUX사의 FA PLUS 제품과 유사한 미생물 생장속도를 보였으며(S. aureus ATCC 25923 균주만 접종한 경우) 항생제 ampicillin 5와 10 ug/ml, gentamicin 50 ug/ml를 처리한 항생제에만 중화능을 보인 BIOM
Claims (3)
상기 실리콘은 비닐 터미네이티드 폴리다이메틸실록산(Vinyl terminated polydimethylsiloxane) 70~80 중량%, 실리콘 다이옥사이드(Silicon dioxide) 10~20 중량%, 비닐 큐 레진 (Vinyl Q resin) 10~20 중량%를 함유하는 실리콘과, 비닐 터미네이티드 폴리다이메틸실록산(Vinyl terminated polydimethylsiloxane) 40~50 중량%, 메틸하이드로실록산(Methylhydrosiloxane), 다이메틸실록산 코폴리머(Dimethylsiloxane copolymer) 및 트리메틸실록산 터미네이티드(Trimethylsiloxane terminated)의 혼합물 50~60 중량%를 함유하는 실리콘을 10:0.5~1.5의 무게 비율로 혼합한 것이고,
상기 색 지시약은 크실레놀 블루(xylenol blue) 0.1%(w/v), 브로모티몰 블루(bromothymol blue) 0.002%(w/v), 페놀프탈레인(phenolphthalein) 0.11%(w/v)를 혼합하여 제조된 것이며,
상기 양이온 교환수지는 소디움비닐벤젠설포네이트다이비닐벤젠폴리머(Sodium vinylbenzensulfonate divinylbenzene polymer(Cas No. 63182-08-1)로 구성되고, 상기 흡착 수지는 Amberlite XAD4 흡착 수지 (Cas No.37380-42-0)이며,
상기 양이온 교환수지 및 상기 흡착 수지는 항생제 중화능을 부여하는 것을 특징으로 하는 패혈증 원인균 생장 유무 확인용 배지.3% (w/v) of cation exchange resin and 15% (w/v) of adsorption resin are mixed in a medium containing additive-type silicone and color indicator that is cured at room temperature.
The silicone contains 70 to 80% by weight of vinyl terminated polydimethylsiloxane, 10 to 20% by weight of silicon dioxide, and 10 to 20% by weight of vinyl Q resin. A mixture of silicone, 40-50 wt% of vinyl terminated polydimethylsiloxane, methylhydrosiloxane, dimethylsiloxane copolymer, and trimethylsiloxane terminated Silicone containing 50 to 60% by weight is mixed in a weight ratio of 10:0.5 to 1.5,
The color indicator is xylenol blue (xylenol blue) 0.1% (w / v), bromothymol blue (bromothymol blue) 0.002% (w / v), phenolphthalein (phenolphthalein) 0.11% (w / v) by mixing is manufactured,
The cation exchange resin is composed of sodium vinylbenzensulfonate divinylbenzene polymer (Cas No. 63182-08-1), and the adsorption resin is Amberlite XAD4 adsorption resin (Cas No. 37380-42-0). ) and
The cation exchange resin and the adsorption resin are medium for checking the presence or absence of growth of bacteria causing sepsis, characterized in that it imparts antibiotic neutralizing ability.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210136886A KR102413155B1 (en) | 2021-10-14 | 2021-10-14 | Microbial growth medium based on carbon dioxide colorimetric sensor for sepsis diagnosis |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210136886A KR102413155B1 (en) | 2021-10-14 | 2021-10-14 | Microbial growth medium based on carbon dioxide colorimetric sensor for sepsis diagnosis |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102413155B1 true KR102413155B1 (en) | 2022-06-24 |
Family
ID=82216161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210136886A KR102413155B1 (en) | 2021-10-14 | 2021-10-14 | Microbial growth medium based on carbon dioxide colorimetric sensor for sepsis diagnosis |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102413155B1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102595909B1 (en) | 2023-02-13 | 2023-10-31 | 주식회사 휴피트 | Blood culture reagent consisting of a carbon dioxide colorimetric sensor and anaerobic microorganism growth medium |
| KR102595908B1 (en) | 2023-02-13 | 2023-10-31 | 주식회사 휴피트 | Blood culture reagent consisting of a carbon dioxide colorimetric sensor and aerobic microorganism growth medium |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000071045A (en) | 1997-12-12 | 2000-11-25 | 에프.지.엠. 헤르만스 | Sensor device for detecting microorganisms, and method therefor |
| US20030133123A1 (en) * | 2002-01-10 | 2003-07-17 | Ming-Hsiung Yeh | Sensor formulation for the detection of gas composition and method of making same |
| KR20110095277A (en) * | 2008-10-31 | 2011-08-24 | 바이오메리욱스, 인코포레이티드. | Methods for separation, characterization, and/or identification of microorganisms using raman spectroscopy |
-
2021
- 2021-10-14 KR KR1020210136886A patent/KR102413155B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000071045A (en) | 1997-12-12 | 2000-11-25 | 에프.지.엠. 헤르만스 | Sensor device for detecting microorganisms, and method therefor |
| US20030133123A1 (en) * | 2002-01-10 | 2003-07-17 | Ming-Hsiung Yeh | Sensor formulation for the detection of gas composition and method of making same |
| KR20110095277A (en) * | 2008-10-31 | 2011-08-24 | 바이오메리욱스, 인코포레이티드. | Methods for separation, characterization, and/or identification of microorganisms using raman spectroscopy |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| PlatSil® 73-Series Silicone Rubbers. Polytek Development Corp. Technical Bulletin. [online], January 4, 2016, [2022.01.06. 검색], 인터넷: <URL: https://cdn.shopify.com/s/files/1/1344/1323/files/73Series_TechnicalBulletin_Polytek.pdf?11574492286940471522> 1부.* * |
| Tal Gottesman. LOW COST AUTOMATED BLOOD CULTURE SYSTEM. May 2014, Johns Hopkins University 1부.* * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102595909B1 (en) | 2023-02-13 | 2023-10-31 | 주식회사 휴피트 | Blood culture reagent consisting of a carbon dioxide colorimetric sensor and anaerobic microorganism growth medium |
| KR102595908B1 (en) | 2023-02-13 | 2023-10-31 | 주식회사 휴피트 | Blood culture reagent consisting of a carbon dioxide colorimetric sensor and aerobic microorganism growth medium |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102413155B1 (en) | Microbial growth medium based on carbon dioxide colorimetric sensor for sepsis diagnosis | |
| Bush et al. | High-level penicillin resistance among isolates of enterococci: implications for treatment of enterococcal infections | |
| KR102405920B1 (en) | Microbial growth medium with antibiotic neutralization capability | |
| CA3136346A1 (en) | Novel gardnerella endolysins and uses thereof | |
| Akpolat et al. | The effects of magnesium, calcium and EDTA on slime production by Staphylococcus epidermidis strains | |
| Begum et al. | Detection of biofilm producing coagulase positive Staphylococcus aureus from bovine mastitis, their pigment production, hemolytic activity and antibiotic sensitivity pattern | |
| KR102595909B1 (en) | Blood culture reagent consisting of a carbon dioxide colorimetric sensor and anaerobic microorganism growth medium | |
| KR102595908B1 (en) | Blood culture reagent consisting of a carbon dioxide colorimetric sensor and aerobic microorganism growth medium | |
| Gheitani et al. | Frequency determination of carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae (CRKP) isolated from hospitals in Isfahan of Iran and evaluation of synergistic effect of colistin and meropenem on them | |
| Van Bosterhaut et al. | Isolation of Corynebacterium group D2 from clinical specimens | |
| Dheyab et al. | Study of virulence factors in urease-positive bacteria isolated from urinary tract infections clinical specimens | |
| Matrai-Kovalskis et al. | Positive blood cultures for coagulase-negative staphylococci in neonates: does highly selective vancomycin usage affect outcome? | |
| Kamran et al. | Antimicrobial Susceptibility Pattern of Pseudomonas aeruginosa isolated from Clinical and Environmental Sources in Punjab, Pakistan: Antimicrobial Susceptibility Pattern of Pseudomonas Aeruginosa | |
| Abd Al Rhman et al. | Phenotypic and Genotypic Characterizations of Staphylococcal Biofilm Formation from Neonatal Infection Isolates | |
| Al–Ubaidy et al. | Detection of Urovirulence Genes (eae, E-hly, α-hly) of Uropathogenic Escherichia coli by Specific PCR | |
| Haneen et al. | Relation between biofilm formation ability and antibiotics resistant in Staphylococcus aureus from suppurative post-operation infections | |
| Hessan et al. | PHENOTYPIC DETECTION OF SOME VIRULENCE FACTORS AMONG STREPTOCOCCUS ANGINOSUS ISOLATED FROM PATIENTS SUFFERING FROM ACUTE INFLAMMATION AFTER SURGICAL TOOTH EXTRACTION | |
| Al-Sudani | Emergence of Extended Spectrum β-Lactamases (ESBL) In Clinical Isolates of Klebsiella pneumoniae In Rada'a Thamar Cities, Yemen | |
| Ya'aba et al. | Multidrug resistant Escherichia coli among patients with gastrointestinal tract infections seeking health care services at Lafia, Nigeria | |
| Obaid | Investigation of some physiological, biochemica characteristics and multiple antibiotic resistance of Staphylococcus aureus isolated from wound samples | |
| Vennila | Distribution, antimicrobial susceptibility pattern and detection of biofilm formation in enterococcus species isolated from various clinical specimens, with phenotypic and molecular characterisation of vancomycin resistant enterococcus | |
| Sarangerel et al. | Characterization and antimicrobial susceptibility of Escherichia coli, Salmonella enterica isolated from Uvurkhangai province in Mongolia | |
| Nobel et al. | Determination of multi-drug resistance (MDR) profile of isolated Gram-positive and Gram-negative bacteria from clinical pus sample in Bangladesh | |
| Ali et al. | Study of Phenotypic and Genotypic Factors of Staphylococcus aureus Clinical Local Isolates | |
| Samie et al. | Biofilm Genes among Drug Resistant Pseudomonas Aeruginosa |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |