光力学的抗菌化学療法（PACT）のためのBSAナノ粒子担持メチレンブルー。光力学的抗菌化学療法(PACT)用BSAナノ粒子担持メチレンブルーによる成長とバイオフィルム形成への影響

BSA nanoparticles loaded-methylene blue for Photodynamic Antimicrobial Chemotherapy (PACT): Effect on both growth and biofilm formation by .

• Jéssica Aparecida Ribeiro Ambrósio
• Bruna Cristina Dos Santos Pinto
• Bruna Graziele Marques da Silva
• Juliene Cristina da Silva Passos
• Milton Beltrame Junior
• Maricilia Silva Costa
• Andreza Ribeiro Simioni

抄録

従来の抗真菌薬の無差別使用により、従来の治療法に対する耐性が増加していることが明らかになっています。このような観点から、ナノテクノロジーは新たな治療薬を生み出す可能性を秘めている。そこで、本論文の目的は、メチレンブルー（MB）をカプセル化したウシ血清アルブミン（BSA）ナノ粒子を作製し、その特性を明らかにすることであった。さらに、MBをカプセル化したBSAナノ粒子（BSA-MB）の効果を、光力学的抗菌化学療法（PACT）プロトコルを用いて、成長とバイオフィルム形成の両方で評価した。BSA-MBナノ粒子は脱溶媒法により調製した。このナノ粒子システムを定常的な手法,走査型電子顕微鏡を用いて研究し、その生物学的活性を光力学的抗菌化学療法(PACT)プロトコルを用いて成長とバイオフィルム形成の両方を評価した。合成したBSA-MBナノ粒子は、直径100-200nmの球状であり、凝集傾向が低かった（PDI値<0.2）。MBの光物性はBSAカプセル化後も維持されていることが示された。PACT後の成長は、使用したBSAナノ粒子中のMB負荷濃度に依存した方法で有意な減少が観察された。MBを担持したBSAナノ粒子0.1、0.5及び1.0μg.mLの存在下では、それぞれ23、65及び83％の生育阻害が観察された。さらに、MBを担持したBSAナノ粒子0.5μg.mLは、バイオフィルム形成（80％）と酵母から糸状体への移行の両方を80％減少させることができた。この結果は、BSAカプセル化後のMBの光毒性効果が増強されていることを示しており、約50%の発生を抑制するのに必要なMB担持BSAナノ粒子の濃度は、遊離MBの場合と比較して10倍程度であった。これらの結果は、MBを担持したBSAナノ粒子を用いたPACTの発生抑制の可能性を示唆している。BSA ナノ粒子の合成と設計は、MB のカプセル化に成功し、特定のターゲットへの毒性効果を駆動する可能性を提供することができます。

It has been demonstrated an increase in resistance of to conventional therapies, probably, due the indiscriminate use of the conventional antifungal drugs. In this aspect, the nanotechnology generates the possibility of creating new therapeutic agents. Thus, the objective of this paper was to produce and characterize a bovine serum albumin (BSA) nanoparticle encapsulated with Methylene Blue (MB). In addition, the effect of BSA nanoparticles encapsulated with MB (BSA-MB) was evaluated on both growth and biofilm formation by by Photodynamic Antimicrobial Chemotherapy (PACT) protocols. The BSA-MB nanoparticles were prepared by the desolvation process. The nanoparticulate system was studied by steady-state techniques, scanning electron microscopy and their biological activity was evaluated both growth and biofilm formation by . The synthetized BSA-MB nanoparticles were spherical in shape exhibiting a 100-200 nm diameter with a low tendency to aggregate (PDI values <0.2). MB photophysical properties were shown to be preserved after BSA encapsulation. A significant reduction in growth, after PACT was observed, in a dependent manner on MB-loaded in BSA nanoparticles concentration used. It was observed an inhibition of 23, 65 and 83% in the presence of MB-loaded in BSA nanoparticles 0.1, 0.5 and 1.0 µg.mL, respectively. In addition, MB-loaded BSA nanoparticles 0,5 µg.mL were able to reduce both biofilm formation (80%) and the transition from yeast to filamentous form by . The results presented here demonstrated a potentiation of the phototoxic effect of MB after BSA encapsulation, since the concentrations of MB-loaded BSA nanoparticles necessary to inhibits ∼50% of development was 10 times minor than that observed for free MB. Taken together, these results suggest the potential of PACT, using MB-loaded BSA nanoparticles in inhibiting development. The synthesis and design of BSA nanoparticles can be successfully applied for MB encapsulation and offer the possibility to drive the toxicity effect to a specific target, as an evaluation on both growth and biofilm formation by .