Antibacterial and Biofilm-Eradicating Activities of pH-Responsive Vesicles against Pseudomonas aeruginosa

生物膜 化学 Zeta电位 小泡 细菌 生物物理学 乙二醇 铜绿假单胞菌 流式细胞术 微生物学 核化学 生物化学 纳米技术 有机化学 纳米颗粒 生物 材料科学 分子生物学 遗传学
作者
Shuolin Cui,Jing Qiao,May P. Xiong
出处
期刊:Molecular Pharmaceutics [American Chemical Society]
卷期号:19 (7): 2406-2417 被引量:10
标识
DOI:10.1021/acs.molpharmaceut.2c00165
摘要

The formation of biofilms by a microcolony of bacteria is a significant burden on the healthcare industry due to difficulty eradicating it. In this study, pH-responsive vesicles capable of releasing apramycin (APR), a model aminoglycoside antibiotic, in response to the low pH typical of establishedPseudomonas aeruginosa biofilms resulted in improved eradication of existing biofilms in comparison to the free drug. The amphiphilic polymeric vesicle (PV) comprised of block polymer poly (ethylene glycol)-block-poly 2-(dimethylamino) ethyl methacrylate (mPEG-b-pDEAEMA) averaged 128 nm. The drug encapsulation content of APR in PV/APR was confirmed to be 28.2%, and the drug encapsulation efficiency was confirmed to be 51.2%. At pH 5.5, PV/APR released >90% APR after 24 h compared to <20% at pH 7.4. At pH 5.5, protonation of the pDEAEMA block results in a zeta potential of +23 mV compared to a neutral zeta potential of +2.2 mV at pH 7.4. Confocal microscopy, flow cytometry, and scanning electron microscopy reveal that the positively charged vesicles can compromise the integrity of the planktonic bacterial membrane in a pH-dependent manner. In addition, PV/APR is able to diffuse into mature biofilms to release APR in the acidic milieu of biofilm bacteria, and PV/APR was more efficient at eliminating preexisting biofilms compared to free APR at 128 and 256 μg/mL. This study reveals that dynamic charge density in response to pH can lead to differential levels of interactions with the biofilm and bacterial membrane. This effectively results in enhanced antibacterial and antibiofilm properties against both planktonic and difficult-to-treat biofilm bacteria at concentrations significantly lower than those of the free drug. Overall, this pH-responsive vesicle could be especially promising for treating biofilm-associated infectious diseases.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Lancelot给Lancelot的求助进行了留言
1秒前
灵巧天佑发布了新的文献求助10
2秒前
今后应助晴天有微风采纳,获得10
3秒前
马铭萱发布了新的文献求助10
3秒前
丘比特应助刘瀚臻采纳,获得10
4秒前
5秒前
HANZHANG发布了新的文献求助10
7秒前
着急的糖豆完成签到,获得积分10
7秒前
CHAI完成签到,获得积分20
8秒前
李健的小迷弟应助agui采纳,获得10
9秒前
Snow886发布了新的文献求助10
10秒前
Ssta发布了新的文献求助10
11秒前
普通用户30号完成签到 ,获得积分10
11秒前
errui发布了新的文献求助10
11秒前
13秒前
power发布了新的文献求助10
14秒前
冷艳中蓝完成签到,获得积分10
15秒前
清漪发布了新的文献求助10
16秒前
科研通AI6.3应助fujun采纳,获得10
17秒前
Fe_关闭了Fe_文献求助
18秒前
molihuakai应助惊鸿客采纳,获得20
19秒前
淡定夜山完成签到,获得积分10
19秒前
雪白萤完成签到 ,获得积分10
19秒前
20秒前
21秒前
23秒前
Chiier发布了新的文献求助10
23秒前
Cloud9发布了新的文献求助30
24秒前
gale发布了新的文献求助10
27秒前
顾年发布了新的文献求助10
28秒前
Carrie完成签到,获得积分10
28秒前
李健的小迷弟应助Yan采纳,获得10
28秒前
科研通AI6.2应助跳跃飞瑶采纳,获得10
29秒前
30秒前
yzzzz完成签到,获得积分10
33秒前
34秒前
喃喃完成签到 ,获得积分10
34秒前
86发布了新的文献求助10
34秒前
贪玩的秋柔给波比冰苏打的求助进行了留言
34秒前
夏天发布了新的文献求助10
35秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
A Social and Cultural History of the Hellenistic World 500
Chemistry and Physics of Carbon Volume 15 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6397602
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8213097
关于积分的说明 17401788
捐赠科研通 5451050
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2881179
邀请新用户注册赠送积分活动 1857720
关于科研通互助平台的介绍 1699748