اثرات ضدبیوفیلمی‌نانوذرات اکسید روی سنتز شده توسط عصاره برگ گیاه لویی (typha latifolia) بر بیان ژن بیوفیلم در سویه‌های کلبسیلا پنومونیه مقاوم به دارو: یک مطالعه آزمایشگاهی

زمینه و هدف: بیوفیلم ها اجتماعی از باکتری ها بر روی سطوح هستند که توسط مواد پلی‌مری خارج سلولی پوشیده شده‌اند و یکی از راهکارهای از بین بردن بیوفیلم ها، استفاده از نانوذرات می‌باشد. هدف از این مطالعه سنتز سبز نانوذرات اکسید روی و تعیین اثرات ضدبیوفیلمی‌آن بر روی بیان ژن بیوفلیم در سویه های کلبسیلا پنومونیه مقاوم به دارو بود. مواد و روش ها: در این مطالعه آزمایشگاهی، نانوذرات اکسید روی (zno) به روش سبز با استفاده از محلول نیترات روی و عصاره گیاه لوئی (typha latifolia) سنتز گردید. خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آن توسط روش های میکروسکوپ الکترونی نگاره (scanning electron microscopy)، میکروسکوپ الکترونی گذاره (transmission electron microscopy) و ftir (fourier-transform infrared spectroscopy)  تایید گردید. به دنبال اثرات ضدمیکروبی و ضدبیوفیلمی‌آن بر روی ایزوله های کلبسیلا پنومونیه مقاوم به دارو  به ترتیب با استفاده از روش های حداقل غلظت مهارکنندگی و میکروتیتر پلیت بررسی شد. در انتها، اثرات نانوذرات اکسید روی بر بیان ژن بیوفیلم wzm با روش real time pcr بررسی شد.یافته ها: نانوذرات اکسید روی سنتز شده دارای مورفولوژی کروی بوده و دارای اندازه زیر 100 نانومتر بود. نتایج نشان داد که نانوذرات اکسید روی سنتز شده دارای اثرات معنادار ضدمیکروبی و ضدبیوفیلمی‌علیه سویه های کلبسیلا پنومونیه مقاوم به دارو بودند و این نانوذرات بیان ژن بیوفیلم wzm را به طور معناداری کاهش دادند (p<0.05). نتیجه گیری: یافته های این مطالعه نشان داد که نانوذرات اکسید روی سنتز شده دارای اثرات ضدمیکروبی و ضدبیوفیلمی‌چشم‌گیری بوده و در آینده می توان با مطالعات بیش‌تر از این نانوذره به عنوان ترکیب ضدبیوفیلم استفاده نمود.

anti-biofilm effects of zinc oxide nanoparticles synthesized by leaf extract of typha latifolia on biofilm gene expression in multidrug-resistant klebsiella pneumoniae strains: a laboratory study

background and objectives: biofilms are a community of bacteria on surfaces coated with extracellular polymeric materials, and one strategy to remove biofilms is to use nanoparticles. the aim of this study was to synthesize green zinc oxide (zno) nanoparticles and determine its anti-biofilm effects on biofilm gene expression in multidrug-resistant klebsiella pneumoniae strains.materials and methods: in this in vitro study, zno nanoparticles were synthesized by green method using zinc nitrate solution and typha latifolia extract. its physical and chemical properties were confirmed by scanning electron microscopy (sem), transmission electron microscopy (tem) and ftir (fourier-transform infrared spectroscopy) methods. its antimicrobial and anti-biofilm effects against multidrug-resistant klebsiella pneumoniae isolates were investigated using minimum inhibitory concentration and plate microtiter methods, respectively. finally, the effects of zno nanoparticles on the expression of wzm biofilm gene were investigated using real time pcr.results: the synthesized zno nanoparticles had a spherical morphology and had a size of less than 100 nm. the results also showed that the synthesized zno nanoparticles had significant antimicrobial and anti-biofilm effects against multidrug-resistant k. pneumoniae strains and these nanoparticles significantly reduced the expression of wzm biofilm gene (p<0.05).conclusion: the findings of this study showed that the synthesized zno nanoparticles have significant antimicrobial and anti-biofilm effects and in the future, with further studies, these nanoparticles can be used as an anti-biofilm candidate.key words: zinc oxide nanoparticles, klebsiella pneumoniae, antimicrobial, anti-biofilm, biofilm gene expression funding: this study was funded by islamic azad university, central tehran branch as a research project.conflict of interest: none declaredethical approval: the ethics committee of the islamic azad university, central tehran branch has approved the study design (iau.ac.ir 22310). how to cite this article: kalhor n, mirzaie a, hamdi s m m. anti-biofilm effects of zinc oxide nanoparticles synthesized by leaf extract of typha latifolia on biofilm gene expression in multidrug-resistant klebsiella pneumoniae strains: a laboratory study. j rafsanjan univ med sci 2021; 20 (1): 3-22. [farsi]