酸碱反应诱发之中空微球释放一氧化氮用于克服细菌抗药性问题之研.pdf

酸鹼反應誘發之中空微球釋放一氧化氮用於克服細菌抗藥性問題之研究 投稿類別 ：化學類 篇名 ： 酸鹼反應誘發之中空微球釋放一氧化氮 用於克服細菌抗藥性問題之研究 作者: 吳宜珈 。新竹女中。高二17 班 吳欣儒 。新竹女中。高二17 班 連翊淳。新竹女中。高二17 班 指導老師 : 戴孟倫老師 酸鹼反應誘發之中空微球釋放一氧化氮用於克服細菌抗藥性問題之研究 壹●前言 抗藥性細菌的感染是日漸普遍的問題，常造成臨床上治療的困難，因此，如何降低抗藥 性，便成了醫療領域的重要課題之一。 一氧化氮帶有不配對的電子，為具有高氧化活性的分子 ，在人體裡常扮演殺菌的角色 。 本實驗希望直接藉由一氧化氮的氧化力殺死細菌，以克服細菌抗藥性問題。而人體組織受到 細菌感染後，發炎組織環境呈現弱酸性。在本研究中，我們藉此項特性，設計一能區分發炎 與健康組織的酸鹼反應中空微球系統，以有效治療抗藥性細菌感染的問題。我們利用微流道 系統製備以PLGA 為球殼的中空微球結構；中空微球內部裝載DETA NONOate 。經實驗發現， 此一載體系統處於發炎酸性環境下，DETA NONOate 會與氫離子反應產生一氧化氮撐破球殼 並釋出，有效殺死抗藥性細菌；而在健康中性環境下，一氧化氮無法有效從中空微球中釋出， 因此可以減低對健康組織的傷害，減少一氧化氮副作用並克服抗藥性 。 貳●正文 一、 實驗目的 (一) 、 探討不同濃度、酸鹼值的NONOate 抑制大腸桿菌之效果。 (二) 、 將NONOate 包於微球內，探討其釋出一氧化氮抑制大腸桿菌之效果。 (三) 、 探討不同濃度NONOate 之微球釋出一氧化氮抑制大腸桿菌之影響。 二、 實驗設備及器材 (一) 、 實驗儀器與器材 烘箱 、磁石攪拌器 、複式顯微鏡 、電子秤 、滅菌釜 、震盪培養箱 、無菌操作台 、雙注射 器輸液泵 、塑膠軟管 、毛細管 、離心管 、針頭 、針筒 、多功能微盤分析儀、pH 測量儀 1 酸鹼反應誘發之中空微球釋放一氧化氮用於克服細菌抗藥性問題之研究 (二) 、 實驗藥品 LB Agar 粉末 、LB Broth 粉末 、Diethylenetriamine NONOate 、5% PVA 、PBS 、LIVE/DEAD® BacLightTM Bacterial Viability Kits 、大腸桿菌 、二氯甲烷 、PLGA 三、 實驗過程與方法 (一) 、探討不同濃度、酸鹼值的NONOate 抑制大腸桿菌之效果(實驗以四天為一週期) 1. 第一天：培養大腸桿菌。 (1) 在無菌操作台內將大腸桿菌接種於一管LB Broth 。將已接種完大腸桿菌的菌液 置入震盪培養箱，以37℃ 、200rpm 恆溫培養一日。 2. 第二天：調配不同濃度的NONOate 置入菌液中。 (1) 以pH 測量儀將兩管未接種菌的LB Broth 之pH 值分別調為6.0 以及7.4 ，以其稀 釋第一天於震盪培養箱培養之菌液，使菌液的吸光值在波長為600nm 情況下為 0.2 。 (2) 秤取8.16 mg 的NONOate ，溶於5 mL 的pH6.0 LB Broth 中，分別於1.5 mL 的離 心管中調配pH6.0 下0 、1 、3 、5 、7 、10mM 的濃度及pH7.4 下0mM 之濃度。 (3) 將配好濃度的1mL 溶液分別加入裝有1 mL 菌液的離心管中，放入震盪培養箱， 以37℃ 、200rpm