RU2621306C1 - Method of estimation of antibacterial action of antiseptics on microbial films - Google Patents
Method of estimation of antibacterial action of antiseptics on microbial films Download PDFInfo
- Publication number
- RU2621306C1 RU2621306C1 RU2016122539A RU2016122539A RU2621306C1 RU 2621306 C1 RU2621306 C1 RU 2621306C1 RU 2016122539 A RU2016122539 A RU 2016122539A RU 2016122539 A RU2016122539 A RU 2016122539A RU 2621306 C1 RU2621306 C1 RU 2621306C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- antiseptic
- decreased
- cfu
- biofilm
- biofilms
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K49/00—Preparations for testing in vivo
-
- 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
- C12Q1/18—Testing for antimicrobial activity of a material
Abstract
Description
Изобретение относится к области медицины, а именно комбустиологии, гнойной хирургии, клинической микробиологии, и может быть использовано для оценки антибактериального действия антисептика на микробные биопленки, сформированные несколькими бактериями. Известен количественный суспензионный метод изучения противомикробной активности антисептиков (Гудкова Е.И., Красильников А.П., Адарченко, А.А. Методы испытания противомикробной активности антисептиков профилактического назначения: методические указания №11-13-197, утв. МЗРБ 16.01.97, Минск, 1997. 8 с.), в котором оценку эффективности антисептиков проводят в отношении только моновидовых планктонных культур бактерий. Для испытания на устойчивость к антисептикам используют чистые культуры бактерий, выделенные с помощью стандартных методик.The invention relates to medicine, namely combustiology, purulent surgery, clinical microbiology, and can be used to evaluate the antibacterial effect of an antiseptic on microbial biofilms formed by several bacteria. A known suspension method for studying the antimicrobial activity of antiseptics (Gudkova E.I., Krasilnikov A.P., Adarchenko, A.A. Test methods for the antimicrobial activity of antiseptics for preventive purposes: guidelines No. 11-13-197, approved by the Ministry of Health of the Republic of Belarus 16.01.97 , Minsk, 1997. 8 pp.), In which the effectiveness of antiseptics is assessed for only monovid planktonic cultures of bacteria. Pure bacterial cultures isolated using standard techniques are used to test antiseptic resistance.
Недостатки прототипа: определение антибактериальной активности антисептика согласно прототипу осуществляется в отношении только моновидовой культуры (одного штамма) бактерий, тогда как в материале хирургических, в том числе ожоговых больных, чаще обнаруживаются полимикробные ассоциации бактерий.The disadvantages of the prototype: the determination of the antibacterial activity of the antiseptic according to the prototype is carried out in relation to only monovirus culture (one strain) of bacteria, while in the material of surgical, including burn patients, polymicrobial associations of bacteria are more often found.
Технический результат: повышение точности и объективности способа за счет оценки антибактериального действия антисептика на полимикробные биопленки.Effect: increasing the accuracy and objectivity of the method by evaluating the antibacterial effect of an antiseptic on polymicrobial biofilms.
Сущность метода заключается в том, что оценивают влияние антисептического препарата на биопленку, образованную смешанной культурой бактерий, представленной возбудителями инфекционных осложнений. Для этого полимикробные биопленки, сформированные in vitro, подвергают кратковременному воздействию антисептика, после чего оценивают и сравнивают с контролем (без воздействия антисептика) два показателя: массивность биопленки и жизнеспособность входящих в ее состав бактерий.The essence of the method is that they evaluate the effect of an antiseptic drug on a biofilm formed by a mixed culture of bacteria represented by pathogens of infectious complications. For this, polymicrobial biofilms formed in vitro are subjected to a short-term exposure to an antiseptic, after which two indicators are evaluated and compared with a control (without the effect of an antiseptic): the biofilm mass and the viability of its constituent bacteria.
Способ осуществляют следующим образом согласно O'Toole G.F. и KolterR. (1998): суточные культуры двух штаммов бактерий, например Pseudomonas aeruginosa и Staphylicoccus aureus, стандартизуют до 2,0 по McFarland и разводят 1:100 в бульоне Луриа Бертани (LB-бульоне). В лунки полистиролового 96-ти луночного плоскодонного планшета (Медполимер, Россия) вносят по 0,1 мл бульонных культур обоих видов бактерий и закрытые планшеты выдерживают статически в термостате при 37°С в течение 20 часов для формирования биопленок. После удаления планктонной культуры и 3-кратной отмывки биопленки фосфатно-буферной средой (ФБС) в опытную часть лунок вносят 200 мкл антисептика, в контрольные лунки - 0,89% NaCl, выдерживают 1 час и 3-кратно отмывают ФБС. Затем вносят 200 мкл 0,1% водного раствора генцианвиолета и выдерживают 30 мин. Биомассу биопленки оценивают по уровню экстракции этанолом красителя, который измеряют на микропланшетном ридере Benchmark Plus (Bio-Rad, США) при длине волны 580 нм в единицах оптической плотности (Ед, ОП580). Для оценки жизнеспособности клеток в биопленках последние 3-кратно отмывают, вносят в лунки 100 мкл ФБС и 5-кратно обрабатывают ультразвуком в течение 1 мин при 37 кГц, поместив планшеты в ультразвуковую ванну Elma Ultrasonic 30S (Elma, Германия). Жизнеспособность клеток оценивают по числу колониеобразующих единиц (КОЕ) после высева из последовательных децимальных разведений бактериальных суспензий на селективные среды. Далее сравнивают усредненные показатели оптической плотности элюата из смешанных биопленок, обработанных антисептиком, с аналогичным в контроле. Если показатель, характеризующий массивность биопленки (в Ед ОП) после экспозиции с антисептиком снизился на 70%) от контроля, регистрируют высокую эффективность антисептика, снижение на 30-70% - среднюю, менее 30% - низкую. Кроме того, оценивают количество жизнеспособных клеток (по числу КОЕ) в составе биопленки, обработанной антисептиком, и сравнивают его с контрольным. Если жизнеспособные клетки не обнаружены, то регистрируют высокую эффективность антисептика, если число клеток снизилось на 4 порядка и более - среднюю эффективность, менее чем на 4 порядка - низкую эффективность.The method is as follows according to O'Toole GF and KolterR. (1998): diurnal cultures of two bacterial strains, for example Pseudomonas aeruginosa and Staphylicoccus aureus, were standardized to 2.0 according to McFarland and diluted 1: 100 in Luria Bertani broth (LB broth). 0.1 ml broth cultures of both types of bacteria are introduced into the wells of a polystyrene 96-well flat-bottomed tablet (Medpolymer, Russia) and closed plates are kept statically in an thermostat at 37 ° C for 20 hours to form biofilms. After planktonic culture was removed and the biofilm was washed 3 times with phosphate-buffered medium (PBS), 200 μl of antiseptic was added to the experimental part of the wells, 0.89% NaCl was added to the control wells, the mixture was incubated for 1 hour and the PBS was washed 3 times. Then 200 μl of a 0.1% aqueous solution of gentian violet is added and incubated for 30 minutes. Biofilm biofilms are evaluated by the level of ethanol extraction of the dye, which is measured on a Benchmark Plus microplate reader (Bio-Rad, USA) at a wavelength of 580 nm in optical density units (U, OD 580 ). To assess cell viability in biofilms, the latter are washed 3 times, 100 μl of PBS are added to the wells and sonicated 5 times for 1 min at 37 kHz by placing the plates in an Elma Ultrasonic 30S ultrasonic bath (Elma, Germany). Cell viability is assessed by the number of colony forming units (CFU) after plating from successive decimal dilutions of bacterial suspensions on selective media. Next, averaged indicators of the optical density of the eluate from mixed biofilms treated with an antiseptic are compared with the same in the control. If the indicator characterizing the biofilm bulkness (in units of OD) after exposure to an antiseptic has decreased by 70%) from the control, an antiseptic is highly effective, a decrease of 30-70% is average, less than 30% is low. In addition, assess the number of viable cells (according to the number of CFU) in the biofilm treated with an antiseptic, and compare it with the control. If viable cells are not found, then an antiseptic is highly effective, if the number of cells has decreased by 4 orders of magnitude or more - average efficiency, less than 4 orders of magnitude - low efficiency.
Примеры конкретного примененияCase Studies
Пример 1: Оценено влияние «Пронтосана®» на бинарную биопленку с использованием клинических штаммов Pseudomonas aeruginosa и Staphylicoccus aureus, изолированных из раневого отделяемого пациента, находящегося на лечении в ожоговом центре, с помощью предлагаемого способа. Для этого в лунках полистиролового планшета формировали 20-часовую смешанную биопленку, после чего удаляли планктонные клетки и питательную среду, биопленки 3-кратно отмывали. Сформированные биопленки выдерживали с «Пронтосаном®» в течение 1 ч и оценивали массивность биопленки и жизнеспособность клеток в ее составе. Результат: Ед ОП снизился на 70% и КОЕ не обнаружены, антисептик высокоэффективный (см. табл. 1).Example 1: The effect of Prontosan ® on a binary biofilm was evaluated using clinical strains of Pseudomonas aeruginosa and Staphylicoccus aureus isolated from a wound discharge treated in a burn center using the proposed method. For this, a 20-hour mixed biofilm was formed in the wells of the polystyrene plate, after which plankton cells and culture medium were removed, and biofilms were washed 3 times. The formed biofilms were kept with Prontosan ® for 1 h and the mass of the biofilm and the viability of the cells in its composition were evaluated. Result: Ed OD decreased by 70% and CFU were not detected, the antiseptic is highly effective (see table. 1).
Пример 2: Оценено влияние 0,05% раствора хлоргексидина на бинарную биопленку с использованием клинических штаммов Pseudomonas aeruginosa и Staphylicoccus aureus, изолированных из раневого отделяемого пациента, находящегося на лечении в ожоговом центре, методика выполнена аналогичным образом. Результат: Ед ОП снизился на 60% и число КОЕ снизилось на 4 порядка, антисептик среднеэффективный (см. табл. 1).Example 2: The effect of a 0.05% chlorhexidine solution on a binary biofilm was evaluated using clinical strains of Pseudomonas aeruginosa and Staphylicoccus aureus isolated from a wound discharge treated in a burn center, the procedure was performed in a similar way. Result: Unit OD decreased by 60% and the number of CFU decreased by 4 orders of magnitude, the antiseptic is medium effective (see table. 1).
Пример 3: Оценено влияние 0,02% раствора фурацилина на бинарную биопленку с использованием клинических штаммов Pseudomonas aeruginosa и Staphylicoccus aureus, изолированных из раневого отделяемого пациента, находящегося на лечении в ожоговом центре, методика выполнена аналогичным образом. Результат: Ед ОП снизился на 20% и число КОЕ снизилось менее 4 порядков, антисептик низкоэффективный (см. табл. 1).Example 3: The effect of a 0.02% solution of furatsilin on a binary biofilm was evaluated using clinical strains of Pseudomonas aeruginosa and Staphylicoccus aureus isolated from a wound discharge treated in a burn center, the procedure was performed in a similar way. Result: Unit OD decreased by 20% and the number of CFU decreased less than 4 orders of magnitude, the antiseptic was ineffective (see Table 1).
Положительный эффект заявляемого способа состоит в следующем: способ позволяет оценить эффективность применения антисептика для подавления жизнеспособности бактериальных клеток в смешанных биопленках, а также обеспечивает объективность получаемых результатов.The positive effect of the proposed method is as follows: the method allows to evaluate the effectiveness of the use of an antiseptic to suppress the viability of bacterial cells in mixed biofilms, and also ensures the objectivity of the results.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016122539A RU2621306C1 (en) | 2016-06-07 | 2016-06-07 | Method of estimation of antibacterial action of antiseptics on microbial films |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016122539A RU2621306C1 (en) | 2016-06-07 | 2016-06-07 | Method of estimation of antibacterial action of antiseptics on microbial films |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2621306C1 true RU2621306C1 (en) | 2017-06-01 |
Family
ID=59032183
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016122539A RU2621306C1 (en) | 2016-06-07 | 2016-06-07 | Method of estimation of antibacterial action of antiseptics on microbial films |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2621306C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2807338C1 (en) * | 2023-04-05 | 2023-11-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Пермский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук (ПФИЦ УрО РАН) | Method for evaluating antimicrobial prolonged-action of polymer-based disinfectants |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004028804A (en) * | 2002-06-26 | 2004-01-29 | Lion Corp | Effective antiseptic agent concentration calculation system for composition containing surfactant and antiseptic power evaluation system |
RU2457254C1 (en) * | 2011-02-22 | 2012-07-27 | Российская Федерация, в лице которой выступает Министерство образования и науки Российской Федерации | Method for estimating effectiveness of antimicrobial action of antibiotics and ultrasound on pathogenic bacteria in form of biofilm |
RU2505813C1 (en) * | 2012-11-06 | 2014-01-27 | Виктор Вениаминович Тец | Method for determining microorganism sensitivity to antimicrobial substances |
-
2016
- 2016-06-07 RU RU2016122539A patent/RU2621306C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004028804A (en) * | 2002-06-26 | 2004-01-29 | Lion Corp | Effective antiseptic agent concentration calculation system for composition containing surfactant and antiseptic power evaluation system |
RU2457254C1 (en) * | 2011-02-22 | 2012-07-27 | Российская Федерация, в лице которой выступает Министерство образования и науки Российской Федерации | Method for estimating effectiveness of antimicrobial action of antibiotics and ultrasound on pathogenic bacteria in form of biofilm |
RU2505813C1 (en) * | 2012-11-06 | 2014-01-27 | Виктор Вениаминович Тец | Method for determining microorganism sensitivity to antimicrobial substances |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
ГУДКОВА Е.И., КРАСИЛЬНИКОВ А.П., АДАРЧЕНКО, А.А. Методы испытания противомикробной активности антисептиков профилактического назначения: методические указания. N 11-13-197 утв. МЗРБ 16.01.97. Минск, 1997, 8 с. * |
ГУДКОВА Е.И., КРАСИЛЬНИКОВ А.П., АДАРЧЕНКО, А.А. Методы испытания противомикробной активности антисептиков профилактического назначения: методические указания. N 11-13-197 утв. МЗРБ 16.01.97. Минск, 1997, 8 с. ИГНАТЕНКО А. В. изучение образования биопленок бактерий и оценка их устойчивости к биоцидам. Труды БГТУ. Серия 4: Химия, технология органических веществ и биотехнология. Выпуск N 4. Том 1. 2008, с. 173-176. * |
ИГНАТЕНКО А. В. изучение образования биопленок бактерий и оценка их устойчивости к биоцидам. Труды БГТУ. Серия 4: Химия, технология органических веществ и биотехнология. Выпуск N 4. Том 1. 2008, с. 173-176. ЩЕРБАКОВА Д. С. Действие антисептиков на бактериальные биопленки у пациентов с воспалительными заболеваниями пародонта. Автореф. дисс. к.м.н. Санкт-Петербург, 2012. * |
ЩЕРБАКОВА Д. С. Действие антисептиков на бактериальные биопленки у пациентов с воспалительными заболеваниями пародонта. Автореф. дисс. к.м.н. Санкт-Петербург, 2012. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2810760C1 (en) * | 2022-08-08 | 2023-12-28 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбатова" РАН | Method for evaluating the effectiveness of disinfection of microbial biofilms on various surfaces |
RU2807338C1 (en) * | 2023-04-05 | 2023-11-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Пермский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук (ПФИЦ УрО РАН) | Method for evaluating antimicrobial prolonged-action of polymer-based disinfectants |
RU2818369C1 (en) * | 2023-09-22 | 2024-05-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Method for assessing lactobacillus viability preservation under effect of various antiseptic concentrations |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Byun et al. | Efficacy of chlorine-based disinfectants (sodium hypochlorite and chlorine dioxide) on Salmonella Enteritidis planktonic cells, biofilms on food contact surfaces and chicken skin | |
Lenchenko et al. | Poultry Salmonella Sensitivity to Antibiotics. | |
Li et al. | Antibacterial performance of a Cu-bearing stainless steel against microorganisms in tap water | |
Gholamrezazadeh et al. | Effect of nano-silver, nano-copper, deconex and benzalkonium chloride on biofilm formation and expression of transcription regulatory quorum sensing gene (rh1R) in drug-resistance Pseudomonas aeruginosa burn isolates | |
Orsinger-Jacobsen et al. | Use of a stainless steel washer platform to study Acinetobacter baumannii adhesion and biofilm formation on abiotic surfaces | |
Hou et al. | TolC promotes ExPEC biofilm formation and curli production in response to medium osmolarity | |
Valiei et al. | Anodized aluminum with nanoholes impregnated with quaternary ammonium compounds can kill pathogenic bacteria within seconds of contact | |
Cornejova et al. | Extended spectrum beta-lactamases in Escherichia coli from municipal wastewater | |
O'Leary et al. | Microbiological study of biofilm formation in isolates of Salmonella enterica Typhimurium DT104 and DT104b cultured from the modern pork chain | |
RU2455355C1 (en) | Pseudomonas aeruginosa BACTERIOPHAGE STRAIN USED AS BASE FOR PREPARING ASEPTIC FOR P AERUGINOSA | |
White et al. | Characterization, quantification, and visualization of neutrophil extracellular traps | |
Eguale et al. | Association of multicellular behaviour and drug resistance in Salmonella enterica serovars isolated from animals and humans in Ethiopia | |
Al-Jumaily et al. | Multidrug resistant Proteus mirabilis isolated from urinary tract infection from different hospitals in Baghdad City | |
Yee et al. | Infection with persister forms of Staphylococcus aureus causes a persistent skin infection with more severe lesions in mice: failure to clear the infection by the current standard of care treatment | |
LENCHENKO et al. | The effect of Antibacterial Drugs on the Formation Salmonella Biofilms. | |
RU2621306C1 (en) | Method of estimation of antibacterial action of antiseptics on microbial films | |
Perez-Soto et al. | Engineering microbial physiology with synthetic polymers: cationic polymers induce biofilm formation in Vibrio cholerae and downregulate the expression of virulence genes | |
Krzymińska et al. | Acinetobacter calcoaceticus–baumannii complex strains induce caspase-dependent and caspase-independent death of human epithelial cells | |
Pradhan et al. | Repeated in-vitro and in-vivo exposure leads to genetic alteration, adaptations, and hypervirulence in Salmonella | |
Taharaguchi et al. | Effect of weak acid hypochlorous solution on selected viruses and bacteria of laboratory rodents | |
RU2461631C1 (en) | Method for assessment of ability of microorganisms to form biofilms on solid phase surface | |
Deusenbery et al. | pH-Responsive swelling micelles for the treatment of methicillin-resistant Staphylococcus aureus biofilms | |
Al-kuraishy et al. | Experimental antibacterial activity of selective cyclooxygenase antagonist. | |
Miao et al. | Kidney α–intercalated cells and lipocalin 2: defending the urinary tract | |
Sandala et al. | In vitro evaluation of anti-biofilm agents against Salmonella enterica |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180608 |