Quantifying the effects of antibiotic treatment on the extracellular polymer network of antimicrobial resistant and sensitive biofilms using multiple particle tracking.
Quantifying the effects of antibiotic treatment on the extracellular polymer network of antimicrobial resistant and sensitive biofilms using multiple particle tracking.
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使用多粒子追踪来量化抗生素处理对抗微生物剂抗性和敏感生物膜的细胞外聚合物网络的影响。
DOI：
10.1038/s41522-020-00172-6
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发表时间：
2021-02-05
影响因子：
9.2
通讯作者：
Thomas DW
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Powell LC;Abdulkarim M;Stokniene J;Yang QE;Walsh TR;Hill KE;Gumbleton M;Thomas DW
设计用于靶向生物膜的聚合物基质的新型疗法需要创新技术来准确评估其功效。在这里，开发了多粒子跟踪（MPT）来表征抗菌素耐药（AMR）细菌生物膜的物理和机械特性，并量化抗生素治疗的效果。研究在铜绿假单胞菌PAO 1和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）生物膜中以及在多粘菌素B（PMB）处理的大肠杆菌生物膜中使用了不同电荷和大小（40-500 nm）的纳米颗粒（NP），其中PMB敏感（PMBSens）IR 57和PMB耐药（PMBR）PN 47菌株。NP的大小依赖性和应变相关的生物膜的扩散系数值的差异是显而易见的PAO 1和MRSA之间。PMB在PMBSens E. PMB处理后的大肠杆菌生物膜的扩散和蠕变顺应性增加（P < 0.05），而PMBRE处理后的大肠杆菌生物膜的扩散和蠕变顺应性增加不明显。大肠杆菌生物膜。我们的研究结果突出了MPT量化抗生素治疗在AMR生物膜基质中的扩散和机械效应的能力，为抗生物膜治疗的临床前筛选提供了有价值的工具。
Novel therapeutics designed to target the polymeric matrix of biofilms requires innovative techniques to accurately assess their efficacy. Here, multiple particle tracking (MPT) was developed to characterize the physical and mechanical properties of antimicrobial resistant (AMR) bacterial biofilms and to quantify the effects of antibiotic treatment. Studies employed nanoparticles (NPs) of varying charge and size (40–500 nm) in Pseudomonas aeruginosa PAO1 and methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) biofilms and also in polymyxin B (PMB) treated Escherichia coli biofilms of PMB-sensitive (PMBSens) IR57 and PMB-resistant (PMBR) PN47 strains. NP size-dependent and strain-related differences in the diffusion coefficient values of biofilms were evident between PAO1 and MRSA. Dose-dependent treatment effects induced by PMB in PMBSens E. coli biofilms included increases in diffusion and creep compliance (P < 0.05), not evident in PMB treatment of PMBR E. coli biofilms. Our results highlight the ability of MPT to quantify the diffusion and mechanical effects of antibiotic therapies within the AMR biofilm matrix, offering a valuable tool for the pre-clinical screening of anti-biofilm therapies.
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影响因子：
3.9
作者：
Connaughton A;Childs A;Dylewski S;Sabesan VJ
通讯作者：
Sabesan VJ
影响因子：
9.4
作者：
Ceri, H;Olson, ME;Buret, A
通讯作者：
Buret, A
DOI：
10.1016/j.ijbiomac.2017.09.109
发表时间：
2018-04-01
影响因子：
8.2
作者：
Brotons-Canto, Ana;Gamazo, Carlos;Irache, Juan M.
通讯作者：
Irache, Juan M.
影响因子：
16.1
作者：
Bayramov DF;Neff JA
通讯作者：
Neff JA
影响因子：
6.4
作者：
Bulman ZP;Chen L;Walsh TJ;Satlin MJ;Qian Y;Bulitta JB;Peloquin CA;Holden PN;Nation RL;Li J;Kreiswirth BN;Tsuji BT
通讯作者：
Tsuji BT