RO131844A2 - Procedeu de obţinere a unui produs cu aplicabilitate în tratamentul laser fototermic ţintit antibacterian - Google Patents

Procedeu de obţinere a unui produs cu aplicabilitate în tratamentul laser fototermic ţintit antibacterian Download PDF

Info

Publication number
RO131844A2
RO131844A2 ROA201500905A RO201500905A RO131844A2 RO 131844 A2 RO131844 A2 RO 131844A2 RO A201500905 A ROA201500905 A RO A201500905A RO 201500905 A RO201500905 A RO 201500905A RO 131844 A2 RO131844 A2 RO 131844A2
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
pbp2a
solution
msa
gnp
gold nanoparticles
Prior art date
Application number
ROA201500905A
Other languages
English (en)
Other versions
RO131844B1 (ro
Inventor
Lucian Mocan
Cristian Matea
Teodora Pop
Ofelia Mosteanu
Teodora Mocan
Original Assignee
Institutul Regional De Gastroenterologie-Hepatologie "Prof.Dr.Octavian Fodor" Cluj-Napoca
Universitatea De Medicină Şi Farmacie "Iuliu Haţieganu Cluj-Napoca
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institutul Regional De Gastroenterologie-Hepatologie "Prof.Dr.Octavian Fodor" Cluj-Napoca, Universitatea De Medicină Şi Farmacie "Iuliu Haţieganu Cluj-Napoca filed Critical Institutul Regional De Gastroenterologie-Hepatologie "Prof.Dr.Octavian Fodor" Cluj-Napoca
Priority to ROA201500905A priority Critical patent/RO131844B1/ro
Publication of RO131844A2 publication Critical patent/RO131844A2/ro
Publication of RO131844B1 publication Critical patent/RO131844B1/ro

Links

Landscapes

  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

Invenţia se referă la un procedeu de obţinere a unui produs cu aplicabilitate în tratamentul laser fototermic ţintit antibacterian. Procedeul conform invenţiei constă în aceea că, în prima etapă, se obţin nanoparticule de aur stabilizate cu citrat, care este apoi înlocuit cu acid mercaptosuccinic, după care se funcţionalizează prin legare covalentă cu anticorpul anti-PBP2a, nanoparticulele astfel funcţionalizate se supun unor etape succesive de centrifugare şi redispersare prin ultrasonare în apă bidistilată, pentru eliminarea produşilor de reacţie secundari.

Description

Invenția se referă la un procedeu de obținere a unui produs cu aplicabilitate în tratamentul laser fototermic țintit antibacterian. Procedeul conform invenției constă în aceea: că, în prima etapă, se obțin nanoparticule de aur stabilizate cu citrat, care este apoi înlocuit cu acid mercaptosuccinic, după care se funcționalizează prin legare covalentă cu anticorpul anti-PBP2a, nanoparticulele astfel funcționalizate se supun unor etape succesive de centrifugare: și redispersare prin ultrasonare în apă bidistilată, pentru eliminarea produșilor de reacție secundari.
Revendicări: 1
Cu începere de la data publicării cererii de brevet, cererea asigură, in mod provizoriu, solicitantului, protecția conferită potrivit dispozițiilor art:32 din Legea nr. 64/1991, cu excepția cazurilor in care cererea de brevet de invenție a fost respinsă, retrasă sau considerată Ca fiind retrasă, întinderea protecției conferite de cererea de brevet de invenție este determinată de revendicările conținute iri cererea publicată in conformitate cu art.23 alinți) - (3).
IUI
III
Procedeu de obținere a unui produs cu aplicabilitate in tratamentul laser fototermic tintit antibacterian
Invenția se refera la un procedeu de obținere a unui produs cu aplicabilitate in tratamentul laser fototermic tintit antibacterian.
Este cunoscut faptul ca meticilino-rezistenta in cazul Stafilococului aureus reprezintă o problema majora de sanatate, acest tip de patogen devenind un agent patogen nosocomial major în ultimul deceniu (1). Microorganismul este un pericol major de sanatate publica, deoarece este foarte dificil de eradicat din mediul spitalicesc o data aparut. Din păcate, Stafilococul aureus meticilino-rezistent(MRSA) este endemic in cele mai multe spitale de chirurgie, provoand aproximativ 412,000 infecții pe an în Europa (2). Factorul determinant genetic pentru aceasta rezistenta este gena mecA, element ce nu este nativ pentru S. aureus, fiind achiziționat de acesta în ultimii 40 de ani din surse necunoscute(3). Proteina de legare a penicilinei cunoscuta sub abrevierea PBP-2A este rezultatul eexpresiei genice a mecA, fiind o proteina ce prezintă o afinitate redusa, responsabila de lipsa extinsa de sensibilitate a bacteriei la antibiotice beta-lactamice (4).Toate acestea justifica utilizarea anticorpului specific anti-PBP2A in scopul marcării tintite a bacteriilor de tip MRSA.
Din punct de vedere clinic, o alternativa atractiva de abordare pentru tratarea unor astfel de tulpini rezistente MRSA ar fi utilizarea de agenți care cauzează daune fizice la bacterii(5). Dintre posibilii agenți fizici de distrugere a MRSA, nanoparticulele de aur reprezintă un candidat ideal pentru aplicațiile anti-stafilococice, atat datorita proprietăților specifice(6),cat si datorita nivelului ridicat de biocompatibilitate a nanomaterialului(7). Astfel, este deja demonstrata proprietatea nanoparticulelor de aur de a conversia lumina absorbita in energie termica, asociat fenomenului de rezonanta plasmonica de suprafața. Astfel, prin iradiere laser, nanoparticulele de aur pot induce supraîncălzirea pana la distructie a tesuturilor/celulelor de care sunt atașate (efect fototermal)(6).
Soluțiile cunoscute prezintă următoarele dezavantaje: sunt partial/total ineficiente datorita dezvoltării de antibiorezistenta prin mecanisme specific.
Problema pe care o rezolva invenția invenția este antibiorezistenta. Tratamentul infecțiilor rezistente la antibiotice cu ajutorul unor noi structuri nanometrice la care bateriile sa nu poata dezvolta rezistenta prezintă un potențial ridicat de aplicare in tratamentul a 2015 00905
26/11/2015 antibacterian. Utilizarea unui agent fizic de distructie optimizat, precum cel propus, evita caile de dezvoltare a rezistentei antibacteriene.
Invenția prezintă următoarele avantaje: 1) Structura propusa oferă selectivitate tratamentului fototermal, permițând lizarea prin metode fizice, termice, a celulelor bacteriene de tip MRSA. Astfel, aplicarea produsului in zonele infectate se soldează cu atașarea sa de celulele MRSA, lasand alte tipuri celulare (celule umane normale, celule bacterii comensale) nemarcate. 2) Utilizarea unui principiu fizic de distructie prezintă avantajul evitării mecanismelor de apariție ale chimiorezistentei. Astfel, intr-un pas ulterior administrării produsului propus, iradierea laser a zonei marcate produce distincția celulara a bacteriilor patogene prin supraîncălzire si necroza termica. La finalul tratamentului țesuturile normale raman nemodificate si nu interfera cu echilibrul bacterian local, nepatogen.
Scopul invenției este acela de a genera un nou tip de compus (nanoparticulele de aur functionalizate cu anticorp anti-PBP2a) utilizabil in tratamentul fototermal laser al infecțiilor rezistente la antibiotic.
Procedura conform invenției consta din aceea ca nanoparticulele de aur sunt inițial sintetizate prin reducerea Au3+ la Au° in prezenta citratului de sodiu. In următoarea etapa se efectuează o schimbare a agentului de stabilizare al nanoparticulelor cu acid mercaptosuccinic (MSA). Functionalizarea nanopaticulelor de aur stabilizate cu acid mercaptosuccinic se face prin legarea covalenta a acestora de anticorpul anti-PBP2a cu ajutorul l-etil-3-(3-dimetilaminopropil) carbodiimidei (EDC) si al N-hidroxisuccinimidei (NHS). Reacția de cuplare are loc la temperatura camerei si sub agitare continua timp de 60 de minute. Nanoparticulele de aur astfel functionalizate se supun unor etape successive de centrifugare si redispersare prin ultrasonare in H2O bidist. in vederea înlăturării produșilor de reacție secundari. Acest nou tip de nanostructura obtinuta prezintă aplicabilitate in tratamentul laser fototermic tintit antibacterian.
Menționam ca nu am identificat in literatura cercetări dedicate sintezei sau efectelor nanostructurii propuse.
Se da in continuare un exemplu de realizare conform invenției:
Sinteza nanoparticulelor de aur (GNP) se realizează in mediu apos: 36mg de HAuCU (Sigma-AIdrich cod 520918) sunt dizolvate in 75 mL H2O bidist. 75mg citrat de sodiu (Sigma-AIdrich cod S4641) sunt dizolvate in 4 mL H2O bidist., soluția obtinuta este supusa
U) a 2015 00905
26/11/2015 unei etape de ultrasononare timp de 3 min. Soluția de citrat obtinuta este încălzită la 100°C, iar apoi se adauga rapid soluția de HAuCL, sub agitare magnetica continua. Reacția este lasata sa continue la reflux timp de 90minute. In etapa următoare se trece la înlocuirea citratului de pe suprafața nanoparticuielor de aur cu acid mercaptosuccinic. Se ajusteaza pHul a 7.2mL soluție GNP (sintetizata in etapa precedenta) la valoarea de 7 cu ajutorul unei soluții Na2HPO4 0.1M. Apoi se adauga 800pL sol.MSA lOnM si se tine sub agitare 45min. la temperatura camerei. Apoi soluția este supusa unei etape de centrifugare (13200 RPM/20 min.) si redispersata in H2O bidist. cu ajutorul unui ‘sonicator in proba’.
Pentru functionalizarea nanoparticuielor de aur cu anticorpul anti-PBP2a se pornește de la 8mL sol. GNP-MSA, obtinuta in etapa anteriora, la care se adauga 8mL EDC/NHS [30mg:30mg/mL] si se lașa sub agitare timp de 30 min. la temperatura camerei. Apoi se centrifugheaza la 15000RPM/20min. si se înlătură supernatantul. Apoi se adauga 6mL H2O dist.si 2mL anti-PBP2a 10μΜ, se re-disperseaza cu ajutoul unui ‘sonicator in proba’ si se tine sub agitare la temperatura camerei, timp de 45 minute. Nanoparticulele de Au functionalizate cu anticorpul anti-PBP2a (GNP-MSA-anti-PBP2a) sunt supuse unor etape de centrifugare (16 000 RPM/10 min.) si redispersare prin ultrasonare in H2O bidist. in vederea înlăturării produsilor de reacție secundari. Soluția de GNP-MSA-anti-PBP2 este supusa caracterizării prin metode spectrale (UV-Vis) si metode de microscopie de forța atomica (AFM).
Spectrul UV-Vis al GNP-MSA prezintă un maxim de absortie specific pentru nanoparticule de Au la Xmax=520nm. In cazul GNP-MSA-anti-PBP2a acest maxim de absorbție suferă un efect batocromic, nanoparticulele functionalizate cu anticorpul antiPBP2a au un Ăfflax=528nm.
Nanoparticulele functionalizate cu anticorpul anti-PBP2a au fost analizate cu ajutorul unui microscop de forța atomica. Dimensiunea nanoparticuielor a fost calculata pe baza profilelor extrase din imagini, GNP-MSA-anti-PBP2a au prezentat dimensiuni cuprinse intre 29 si 37nm.
Aplicații pe subiecți umani sau animale. Produsul prezentat se afla in faza de testare prealabila in vitro a citotoxicitatii nefiind inca testat pe animale sau subiecți umani. Intr-o etapa ulterioara urmeaza a fi experimentate efectele in vivo ale acestuia.

Claims (1)

  1. Revendicările invenției
    Prin prezenta invenție se revendica procedeul de obținere a nanostructurilor funcționalizate de tip GNP-MSA-anti-PBP2a cu aplicabilitate in tratamentul laser fototermic tintit antibacterian, caracterizat prin aceea ca, in scopul atasarii de celulele MRSA si distructia celulara a bacteriilor patogene prin supraîncălzire si necroza termica mediata laser, anticorpul anti-PBP2a este cuplat covalent pe suprafața nanoparticuielor de aur.
    Sinteza nanoparticuielor de aur (GNP) se realizează in mediu apos: 36mg de HAuCI4 (Sigma-Aldrich cod 520918) sunt dizolvate in 75 mL H2O bidist. 75mg citrat de sodiu (Sigma-Aldrich cod S4641) sunt dizolvate in 4 mL H2O bidist., soluția obtinuta este supusa unei etape de ultrasononare timp de 3 min. Soluția de citrat obtinuta este încălzită la 100°C, iar apoi se adauga rapid soluția de HAuC14, sub agitare magnetica continua. Reacția este lasata sa continue la reflux timp de 90minute. In etapa următoare se trece la înlocuirea citratului de pe suprafața nanoparticuielor de aur cu acid mercaptosuccinic. Se ajusteaza pHul a 7.2mL soluție GNP (sintetizata in etapa precedenta) la valoarea de 7 cu ajutorul unei soluții Na2HPC>4 0.1M. Apoi se adauga 800pL sol.MSA lOnM si se tine sub agitare 45min. la temperatura camerei. Apoi soluția este supusa unei etape de centrifugare (13200 RPM/20 min.) si redispersata in H2O bidist. cu ajutorul unui ‘sonicator in proba’.
    Pentru functionalizarea nanoparticuielor de aur cu anticorpul anti-PBP2a se pornește de la 8mL sol. GNP-MSA, obtinuta in etapa anteriora, la care se adauga 8mL EDC/NHS [30mg:30mg/mL] si se lașa sub agitare timp de 30 min. la temperatura camerei. Apoi se centrifugheaza la 15000RPM/20min. si se înlătură supematantul. Apoi se adauga 6mL H2O dist.si 2mL anti-PBP2a 10μΜ, se re-disperseaza cu ajutoul unui ‘sonicator in proba’ si se tine sub agitare la temperatura camerei, timp de 45 minute. Nanoparticulele de Au functionalizate cu anticorpul anti-PBP2a (GNP-MSA-anti-PBP2a) sunt supuse unor etape de centrifugare (16 000 RPM/10 min.) si redispersare prin ultrasonare in H2O bidist. in vederea înlăturării produșilor de reacție secundari.
ROA201500905A 2015-11-26 2015-11-26 Procedeu pentru obţine- rea de nanostructuri funcţionalizate cu aplicabilitate în tratamentul ţintit antibacterian RO131844B1 (ro)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA201500905A RO131844B1 (ro) 2015-11-26 2015-11-26 Procedeu pentru obţine- rea de nanostructuri funcţionalizate cu aplicabilitate în tratamentul ţintit antibacterian

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ROA201500905A RO131844B1 (ro) 2015-11-26 2015-11-26 Procedeu pentru obţine- rea de nanostructuri funcţionalizate cu aplicabilitate în tratamentul ţintit antibacterian

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RO131844A2 true RO131844A2 (ro) 2017-05-30
RO131844B1 RO131844B1 (ro) 2020-04-30

Family

ID=58746723

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ROA201500905A RO131844B1 (ro) 2015-11-26 2015-11-26 Procedeu pentru obţine- rea de nanostructuri funcţionalizate cu aplicabilitate în tratamentul ţintit antibacterian

Country Status (1)

Country Link
RO (1) RO131844B1 (ro)

Also Published As

Publication number Publication date
RO131844B1 (ro) 2020-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Liang et al. Antibacterial activity and synergetic mechanism of carbon dots against gram-positive and-negative bacteria
Yu et al. Ti3C2Tx MXene loaded with indocyanine green for synergistic photothermal and photodynamic therapy for drug-resistant bacterium
Lin et al. Fascinating MXene nanomaterials: emerging opportunities in the biomedical field
Yan et al. Fluorescent carbon dot–curcumin nanocomposites for remarkable antibacterial activity with synergistic photodynamic and photothermal abilities
Yang et al. Carbon dot-based platform for simultaneous bacterial distinguishment and antibacterial applications
Yan et al. Lasting tracking and rapid discrimination of live gram-positive bacteria by peptidoglycan-targeting carbon quantum dots
Galstyan et al. Boronic acid functionalized photosensitizers: a strategy to target the surface of bacteria and implement active agents in polymer coatings
Chu et al. NIR-light-mediated spatially selective triggering of anti-tumor immunity via upconversion nanoparticle-based immunodevices
Tang et al. Fucoidan-derived carbon dots against Enterococcus faecalis biofilm and infected dentinal tubules for the treatment of persistent endodontic infections
Mazrad et al. Progress in internal/external stimuli responsive fluorescent carbon nanoparticles for theranostic and sensing applications
Ghosh et al. Nitrogen and sulphur doped carbon dot: An excellent biocompatible candidate for in-vitro cancer cell imaging and beyond
Kung et al. Microwave assisted synthesis of negative-charge carbon dots with potential antibacterial activity against multi-drug resistant bacteria
Jiang et al. NIR-to-visible upconversion nanoparticles for fluorescent labeling and targeted delivery ofsiRNA
Fizir et al. Preparation of multifunctional PEG-graft-halloysite nanotubes for controlled drug release, tumor cell targeting, and bio-imaging
Liu et al. Hyperbranched polyglycerol‐doped mesoporous silica nanoparticles for one‐and two‐photon activated photodynamic therapy
Zhang et al. Curcumin-loaded multifunctional chitosan gold nanoparticles: An enhanced PDT/PTT dual-modal phototherapeutic and pH-responsive antimicrobial agent
Tao et al. Zn‐incorporation with graphene oxide on Ti substrates surface to improve osteogenic activity and inhibit bacterial adhesion
Brito et al. A review on carbon nanotubes family of nanomaterials and their health field
Liu et al. A fibrous localized drug delivery platform with NIR-triggered and optically monitored drug release
Miyata et al. Antimicrobial photodynamic activity and cytocompatibility of Au25 (Capt) 18 clusters photoexcited by blue LED light irradiation
Shevchenko et al. Antimicrobial effect of biocompatible silicon nanoparticles activated using therapeutic ultrasound
Mocan et al. Surface plasmon resonance-induced photoactivation of gold nanoparticles as bactericidal agents against methicillin-resistant Staphylococcus aureus
Wang et al. Preparation of hybrid gold/polymer nanocomposites and their application in a controlled antibacterial assay
Harroun et al. Reborn from the ashes: Turning organic molecules to antimicrobial carbon quantum dots
Li et al. Remote and reversible control of in vivo bacteria clustering by NIR-driven multivalent upconverting nanosystems