| dc.description.abstract | Når bakterier vokser i form av biofilm er de beskyttet mot antibiotika, og i større grad resistent. Ved bruk av liposomer som et leveringssystem rettet mot biofilmer kan de gi en forbedret antimikrobiell effekt. Ladning på liposomene kan resultere i en forbedret interaksjon mellom liposomene og bakteriecelleoverflaten. Dette kan forbedre penetrasjonen av biofilmen hvor bakterier sitter i og under en matrix av ekstracellulære materiale.
I denne masteroppgaven ble en nøytral hovedlipid, DPPC, kombinert med enten positiv ladet DPTAP eller negativ ladet DPPG i ulik molforhold. Totalt ble det prøvd å produsere fire ulike liposomformuleringer og en passende fremstillingsmetode ble etablert. Enkelte formuleringer som DPPC/ 10% DPTAP og DPPC/ 2.5% DPPG viste dårlig stabilitet fra første måling av deres egenskaper. Dermed ble disse to formuleringene utelukket som kandidater for innkapsling av ulike peptidbaserte antibiotika (polymyxin B, gentamicin og bacitracin). DPPC/ 10% DPPG viste seg å være en dårlig formulering for innkapsling av de ulike antibiotikaene. Alle formuleringene viste dårlig stabilitet ved karakterisering etter fremstilling med forhøyet zeta-average samt en størrelsesfordeling (ved intensitet) med flere topper. DPPC/ 2.5% DPTAP var den eneste formulering som hadde ønskede egenskaper etter produksjonen.
De mikrobiologiske testene på planktoniske celler ble gjennomført ved bruk av to ulike bakterier; P. aeruginosa (DSM22644) og S. aureus (DIM2569). Testing på planktoniske tester ble gjennomført ved måling av absorbansen ved bruk av en plateleser. Volum til og med 1.25 μL ga ingen vekstrespons. Resultatene viser også at veksthemingen var stabil over testperioden på 12 timer. Dette indikerer at DPPC/ 2.5% DPTAP frigjører minst MIC under hele analyse tidsperioden.
De mikrobiologiske testene på biofilm ble gjort på to ulike metoder for P. aeruginosa og S. aureus. P. aeruginosa biofilm ble etablert i 96-brønnplater av plast og ble behandlet med mindre liposomvolum. Her var det dårlig hemming av allerede etablert biofilm. S. aureus biofilm ble etablert på kammerobjektglass og ble behandlet med større liposomvolum. Resultatene fra testen mot S. aureus biofilm antyder at allerede bruk av 100 μL av liposomformuleringen gir en svak hemming av biofilmer. CFU/mL for 100 μL ble beregnet til 3.31818 x 104, 1000 μL til 8.7 x 104 og 2000 μL kontra CFU/mL på 4.22523 x 108 for bakterier som ble ikke utsatt for DPPC/ 2.5% DPTAP med innkapslet gentamicin. | |
| dc.description.abstract | When bacteria grow in biofilms, they are protected from antibiotics and are to a greater extent resistant. By using liposomes as a drug delivery system directly aimed at biofilms it can enhance the antimicrobial effect. Charged liposomes can increase the interaction between the liposomes and the bacterial cell surface. This can improve the penetration of the biofilm where bacteria are in and under a matrix of extracellular material
In this study a neutral lipid, DPPC, was combined with either a positively charged lipid, DPTAP, or negatively charged lipid, DPPG, in different molar ratios. In total, four different liposome formulations were made, and a suitable preparation method was established. Some formulations such as DPPC/ 10% DPTAP and DPPC/ 2.5% DPPG showed poor stability; thus, these two formulations were excluded as candidates for encapsulation of peptide-based antibiotics (polymyxin B, gentamicin and bacitracin). DPPC/ 10% DPPG was not suitable for encapsulation of the different antibiotics; the formulation showed poor stability with an elevated zeta-average and a size distribution with several peaks. Only gentamicin encapsulated in DPPC/ 2.5% DPTAP had the desired properties post-production. During storage there was a change in the zeta potential, but this formulation was nevertheless used for the microbiological tests.
P. aeruginosa (DSM22644) and S. aureus (DIM2569) was used for the microbiological tests. The first test was conducted on agar plates. Testing on planktonic cells was done by measuring the absorbance of the cells using a plate reader. A minimum volume of μL gave no bacterial growth response. The results from this test shows that growth inhibition was stable over the 12-hour test period. This indicated that DPPC/ 2.5% DPTAP release at least MIC during the entire analysis.
The tests on P. aeruginosa and S. aureus biofilms was conducted in two different manners. P. aeruginosa biofilm was grown in a 96-well plastic plate and was treated with lower liposomal gentamicin volume and there was poor inhibition of the already established biofilm. S. aureus biofilm was grown in 1-well chamber slides and treated with higher volume of the liposome gentamicin suspension. The results from the test against S. aureus biofilm suggested that a volume of as low as 100 μL of liposomal gentamicin gives an inhibition. CFU /mL for 100 mL was calculated to 3.31818 x 104 CFU/mL, 1000 μL to 8.7 x 104 CFU/mL and 2000 μL versus CFU /mL of 4.22523 x 108 for bacteria not exposed to DPPC / 2.5% DPTAP with encapsulated gentamicin. | |
