GSBL Pozitif Üropatojen Escherichia coli İzolatlarının Plazma Polimerizasyon Tekniği ve Nanomalzemeler ile Modifiye Edilmiş (Mikroplak) Yüzeylerde Biyofilm Oluşumunun İncelenmesi: Deneysel Model

HORTAÇ, Elvan; GÖÇMEN, Jülide Sedef; Mutlu, Mehmet; KALELİ, Gizem; ÇÖKELİLER SERDAROĞLU, DİLEK; DEMİRBİLEK EKİCİ, Müge; YAVUZDEMİR, ŞÜKRAN

GSBL Pozitif Üropatojen Escherichia coli İzolatlarının Plazma Polimerizasyon Tekniği ve Nanomalzemeler ile Modifiye Edilmiş (Mikroplak) Yüzeylerde Biyofilm Oluşumunun İncelenmesi: Deneysel Model

Elvan HORTAÇ, (Başkent Üniversitesi Tıp Fakültesi Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı)

Gizem KALELİ, (TOBB ETÜ Mühendislik Fakültesi Biyomedikal Mühendislik Bölümü)

DİLEK ÇÖKELİLER SERDAROĞLU, (Başkent Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Biyomedikal Mühendislik Bölümü)

Şükran YAVUZDEMİR, (Atatürk Hastanesi Mikrobiyoloji Laboratuvarı)

Mehmet MUTLU, (TOBB ETÜ Mühendislik Fakültesi Biyomedikal Mühendislik Bölümü)

Müge DEMİRBİLEK EKİCİ, (Başkent Üniversitesi Tıp Fakültesi Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı)

Jülide Sedef GÖÇMEN (Başkent Üniversitesi Tıp Fakültesi Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı)

Türk Mikrobiyoloji Cemiyeti Dergisi

4 0

Yıl: 2015 Cilt: 45 Sayı: 4 Sayfa Aralığı: 181 - 187 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

GSBL Pozitif Üropatojen Escherichia coli İzolatlarının Plazma Polimerizasyon Tekniği ve Nanomalzemeler ile Modifiye Edilmiş (Mikroplak) Yüzeylerde Biyofilm Oluşumunun İncelenmesi: Deneysel Model

Öz:

Amaç: Kateter ilişkili üriner sistem enfeksiyonlarına neden olan önemli etkenlerden biri GSBL pozitif üropatojen Escherichia coli'dir. Biyoteknoloji ile üretilen biyouyumlu malzemenin katatere kaplanarak kolonizasyonun engellenmesi enfeksiyonun önlenmesinde önemli bir aşamadır. Sunulan araştırmada, GSBL pozitif üropatojen E. coli izolatlarının farklı biyouyumlu nanomalzemelerle kaplanmış mikroplaklardaki biyofilm oluşumuna etkisinin incelemesi amaçlanmıştır.Gereç ve Yöntem: Ankara TOBB ETÜ Hastanesi dâhili ve cerrahi polikliniklere başvuran ayaktan hastaların idrar kültüründen izole toplam 45 GSBL pozitif E. coli izolatının plazma polimerizasyon yöntemiyle iki farklı monomerle [2-hidroksietilmetakrilat (HEMA)] ve Etilen glikol dimetakrilat (EGDM)] kaplanmış mikroplaklarda biyofilm oluşumu araştırılmıştır.Bulgular: Araştırmada kullanılan 45 GSBL pozitif E. coli suşunun 8 tanesi standart yöntemler ile boş plaklarda hafif düzeyde biyofilm oluştururken, EGDM ile kaplanmış mikroplakta 11, HEMA ile kaplanmış mikroplakta ise yalnızca 1 suş biyofilm tabaka oluşturmuştur.Sonuç: Monomer yapılarla kaplanmış üriner kateterlerin kullanılmasının üriner sistemde kateter ilişkili enfeksiyonlarını ve buna bağlı morbidite ve mortalite oranlarını azaltabileceğini gösteren in vitro sonuçlar elde edilmiştir.

Anahtar Kelime:

Konular: Tıbbi İnformatik Nanobilim ve Nanoteknoloji Mikrobiyoloji

Investigation of Biofilm Formation of ESBL Positive Uropathogenic Escherichia coli Isolates on (Microplate) Surfaces Modified with Plasma Polymerization Technique and Nanomaterials: An Experimental Model

Öz:

Objective: Extended spectrum beta lactamase (ESBL) positive urinary pathogen Escherichia coli is one of the major agents that lead to catheter-associated urinary tract infection. Prevention of colonization via coating the catheter with biocompatible materials produced by biotechnology is an important step in the prevention of infection. In the presented study, it was aimed to investigate the biofilm formation of ESBL positive urinary pathogen E. coli isolates on microplates which were coated with different bio-compatible nano-materials.Materials and Methods: Biofilm formation of a total of 45 ESBL positive E. coli isolates identified at urine cultures of patients who attended to the medical and surgical outpatient clinics of Ankara TOBB ETU Hospital, on microplates coated with two different monomers [2hydroxyethyl methacrylate (HEMA) and ethylene glycol dimethacrylate (EGDM)] using plasma polymerization technique was examined.Results: Out of 45 ESBL positive E. coli strains used in the study, 8 were observed to form a slight level of biofilm on uncoated plates whereas on EGDM coated microplates 11, and on HEMA coated microplate only 1 strain formed biofilm.Conclusion: In vitro results showed that using urinary catheters coated with monomer material can reduce catheter associated urinary system infections and morbidity and mortality rates accordingly.

Anahtar Kelime:

Konular: Tıbbi İnformatik Nanobilim ve Nanoteknoloji Mikrobiyoloji

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık

1. Foxman B. Epidemiology of urinary tract infections: incidence, morbidity, and economic costs. Am J Med 2002; 113(Suppl 1):S5-13. http://dx.doi.org/10.1016/S0002-9343(02)01054-9
2. Bennett CJ, Young MN, Darrington H. Differences in urinary tract infections in male and female spinal cord injury patients on intermittent catheterization. Paraplegia 1995; 33:69-72. http://dx.doi.org/10.1038/sc.1995.17
3. Donlan RM, Costerton JW. Biofilms; survival mechanisms of clinically relevant microorganisms. Clin Microbiol Rev 2002; 15:167-93. http://dx.doi.org/10.1128/CMR.15.2.167-193.2002
4. Darouiche RO. Device-associated infections; a macroproblem that starts with microadherence. Clin Infect Dis 2001; 33:1567-72. http://dx.doi.org/10.1086/323130
5. Gür D. Genişlemiş spektrumlu beta-laktamazlar. Ulusoy S.(Editör). Beta-laktamazlar ve klinik önemi. 1. Baskı. Ankara: Bilimsel Tıp Yayınevi; 2005;70-88.
6. Esen Ş. GSBL ve IBL yapan enterik bakteriler; klinik önemi, tedavi. ANKEM Derg 2008; 22(Ek2):E28-35.
7. Leblebicioğlu H. ESBL'lerin klinik önemi ve tedavi yaklaşımları. Ünal S, Vahaboğlu H, Leblebicioğlu H, Öztürk R, Köksal İ, (Eds). Yeni ve yeniden gündeme gelen infeksiyonlar; genişlemiş spektrumlu betalaktamazlarda. 1. Baskı. Ankara: Bilimsel Tıp Yayınevi; 2004;30-4.
8. Doğanlı GA. Medikal İmplantlarda Biyofilm Oluşumu. Tıp Teknolojileri Ulusal Kongresi Kitabı; 15-18 Ekim 2015; Muğla: Türkiye 2015:459-62.
9. CLSI. Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing. 24th Informational Supplement M100-S24, Wayne, PA: Clinical and Laboratory Standards Institute, 2014.
10. Christensen GD, Simpson WA, Younger JJ, et al. Adherence of coagulase-negative staphylococci to plastic tissue culture plates: a quantitative model for the adherence of staphylococci to medical devices. J Clin Microbiol 1985; 22:996-1006.
11. Stepanovic S, Vukovic D, Hola V, et al. Quantification of biofilm in microtiter plates: overview of testing conditions and practical recommendations for assessment of biofilm production by staphylococci. APMIS 2007; 115:891-9. http://dx.doi.org/10.1111/j.1600-0463.2007.apm_630.x
12. Özkan A. Plazma polimerizasyon tekniği ile farklı yüzey kararlılığı oluşturulan tip 4 titanyum implant materyaline 2 farklı yüzey enerjisine sahip oral streptokokların in vitro adezyonunun incelenmesi. Başkent Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü Prostetik Diş Tedavisi Anabilim Dalı [Doktora Tezi] 2011.
13. Jiang B, Zheng J, Qiu S, et al. Review on electrical discharge plasma technology for wastewater remediation. Chem Eng J 2014; 236:348-68. http://dx.doi.org/10.1016/j.cej.2013.09.090
14. Çökeliler D, Erkut S, Zemek J, Biederman H, Mutlu M. Modification of glass fibers to improve reinforcement: A plasma polymerization technique. Dent Mater 2007; 23:335-42. http://dx.doi.org/10.1016/j.dental.2006.01.023
15. Landis JR, Koch GG. The measurement of observer agreement for categorical data. Biometrics 1977; 33:159-74. http://dx.doi.org/10.2307/2529310
16. Kundakcı A, Özkalaycı Ö, Zeyneloğlu P, Arslan H, Pirat A. Bir cerrahi yoğun bakım ünitesinde nozokomiyal enfeksiyonların risk faktörleri. Türk Yoğun Bakım Derneği Dergisi 2014; 12:25-35. http://dx.doi.org/10.4274/tybdd.80299
17. Paradisi F, Corti G, Mangani V. Urosepsis in the critical care unit. Crit Care Clin 1998; 14:165-80. http://dx.doi.org/10.1016/S0749-0704(05)70390-0
18. Warren JW. Catheter-associated urinary tract infections. Int J Antimicrob Agents 2001; 17:299-303. http://dx.doi.org/10.1016/S0924-8579(00)00359-9
19. Nickel JC, Costerton JW, McLean RJ, Olson M. Bacterial biofilms: Influence on the pathogenesis, diagnosis and treatment of urinary tract infections. J Antimicrob Chemother 1994; 33(Suppl A):S31-41. http://dx.doi.org/10.1093/jac/33.suppl_A.31
20. van Dijk J, Herkströter F, Busscher H, Weerkamp A, Jansen H, Arends J. Surface-free energy and bacterial adhesion. An in vivo study in beagle dogs. J Clin Periodontol 1987; 14:300-4. http://dx.doi.org/10.1111/j.1600-051X.1987.tb01537.x
21. Esen Ş. Kateter ilişkili üriner sistem infeksiyonlarının önlenmesi. Hastane İnfeksiyonları Dergisi 2005; 9: 129-35.
22. Lawrence EL, Turner IG. Materials for urinary catheters: A review of their history and development in the UK. Med Eng Phys 2005; 27:443-53. http://dx.doi.org/10.1016/j.medengphy.2004.12.013
23. Ahearn DG, Grace DT, Jennings MJ, et al. Effects of hydrogel/silver coatings on in vitro adhesion to catheters of bacteria associated with urinary tract infections. Curr Microbiol 2000; 41:120-5. http://dx.doi.org/10.1007/s002840010105
24. Lai KK, Fontecchio SA. Use of silver-hydrogel urinary catheters on the incidence of catheter-associated urinary tract infections in hospitalized patients. Am J Infect Control 2002; 30:221-5. http://dx.doi.org/10.1067/mic.2002.120128
25. Wagner M, Dolan L, Steelman V, Boyd M. Using existing databases for product evaluation: silver-treated catheter trial. Reflect Nurs Leadersh 2002; 28:32-45.
26. Karchmer TB, Giannetta ET, Muto CA, Strain BA, Farr BM. A randomized crossover study of silvercoated urinary catheters in hospitalized patients. Arch Intern Med 2000; 160:3294-8. http://dx.doi.org/10.1001/archinte.160.21.3294
27. Tenke P, Riedl CR, Jones GL, Williams GJ, Stickler D, Nagy E. Bacterial biofilm formation on urologic devices and heparin coating as preventive strategy. Int J Antimicrob Agents 2004; 23(Suppl 1):S67-74. http://dx.doi.org/10.1016/j.ijantimicag.2003.12.007
28. Lee SJ, Kim SW, Cho YH, et al. A comparative multicentre study on the incidence of catheter-associated urinary tract infection between nitrofurazone-coated and silicone catheters. Int J Antimicrob Agents 2004; 4(Suppl 1):S65-9. http://dx.doi.org/10.1016/j.ijantimicag.2004.02.013
29. Garcia FC, Wang L, Pereira LC, de Andrade e Silva SM, Júnior LM, Carrilho MR. Influences of surface and solvent on retention of HEMA/mixture components after evaporation. J Dent 2010; 38:44-9. http://dx.doi.org/10.1016/j.jdent.2009.09.003
30. D'Ercole S, Di Giulio M, Grande R, et al. Effect of 2-hydroxyethyl methacrylate on Streptococcus spp. biofilms. Lett Appl Microbiol 2011; 52:193-200. http://dx.doi.org/10.1111/j.1472-765X.2010.02985.x
31. Fazly Bazzaz BS, Khameneh B, Jalili-Behabadi MM, Malaekeh-Nikouei B, Mohajeri SA. Preparation, characterization and antimicrobial study of a hydrogel (soft contact lens) material impregnated with silver nanoparticles. Cont Lens Anterior Eye 2014; 37:149- 52. http://dx.doi.org/10.1016/j.clae.2013.09.008
32. Hogt AH, Dankert J, Feijen J. Adhesion of coagulasenegative staphylococci to methacrylate polymers and copolymers. J Biomed Mater Res 1986; 20:533-45. http://dx.doi.org/10.1002/jbm.820200409
33. Tunney MM, Jones DS, Gorman SP. Methacrylate polymers and copolymers as urinary tract biomaterials: resistance to encrustation and microbial adhesion. Int J Pharm 1997; 151:121-6. http://dx.doi.org/10.1016/S0378-5173(97)04902-8
34. Ayhan H, Ayhan F. Kontrollu ilaç salımı için fotoçapraz bağlı poli (Etilen glikol) hidrojeller. Turk Biyokimya Derg 2014; 39:403-15.
35. Ansari MA, Khan HM, Khan AA, Cameotra SS, Alzohairy MA. Anti-biofilm efficacy of silver nanoparticles against MRSA and MRSE isolated from wounds in a tertiary care hospital. Indian J Med Microbiol 2015; 33:101-9. http://dx.doi.org/10.4103/0255-0857.148402
36. Akhil K, Jayakumar J, Gayathri G, Khan SS. Effect of various capping agents on photocatalytic, antibacterial and antibiofilm activities of ZnO nanoparticles. J Photochem Photobiol B 2016; 160:32-42. http://dx.doi.org/10.1016/j.jphotobiol.2016.03.015
37. Brunski JB, Puleo DA, Nanci A. Biomaterials and biomechanics of oral and maxillofacial implants: current status and future developments. Int J Oral Maxillofac Implants 2000; 15:15-46.

APA	HORTAÇ E, KALELİ G, ÇÖKELİLER SERDAROĞLU D, YAVUZDEMİR Ş, Mutlu M, DEMİRBİLEK EKİCİ M, GÖÇMEN J (2015). GSBL Pozitif Üropatojen Escherichia coli İzolatlarının Plazma Polimerizasyon Tekniği ve Nanomalzemeler ile Modifiye Edilmiş (Mikroplak) Yüzeylerde Biyofilm Oluşumunun İncelenmesi: Deneysel Model. , 181 - 187.
Chicago	HORTAÇ Elvan,KALELİ Gizem,ÇÖKELİLER SERDAROĞLU DİLEK,YAVUZDEMİR ŞÜKRAN,Mutlu Mehmet,DEMİRBİLEK EKİCİ Müge,GÖÇMEN Jülide Sedef GSBL Pozitif Üropatojen Escherichia coli İzolatlarının Plazma Polimerizasyon Tekniği ve Nanomalzemeler ile Modifiye Edilmiş (Mikroplak) Yüzeylerde Biyofilm Oluşumunun İncelenmesi: Deneysel Model. (2015): 181 - 187.
MLA	HORTAÇ Elvan,KALELİ Gizem,ÇÖKELİLER SERDAROĞLU DİLEK,YAVUZDEMİR ŞÜKRAN,Mutlu Mehmet,DEMİRBİLEK EKİCİ Müge,GÖÇMEN Jülide Sedef GSBL Pozitif Üropatojen Escherichia coli İzolatlarının Plazma Polimerizasyon Tekniği ve Nanomalzemeler ile Modifiye Edilmiş (Mikroplak) Yüzeylerde Biyofilm Oluşumunun İncelenmesi: Deneysel Model. , 2015, ss.181 - 187.
AMA	HORTAÇ E,KALELİ G,ÇÖKELİLER SERDAROĞLU D,YAVUZDEMİR Ş,Mutlu M,DEMİRBİLEK EKİCİ M,GÖÇMEN J GSBL Pozitif Üropatojen Escherichia coli İzolatlarının Plazma Polimerizasyon Tekniği ve Nanomalzemeler ile Modifiye Edilmiş (Mikroplak) Yüzeylerde Biyofilm Oluşumunun İncelenmesi: Deneysel Model. . 2015; 181 - 187.
Vancouver	HORTAÇ E,KALELİ G,ÇÖKELİLER SERDAROĞLU D,YAVUZDEMİR Ş,Mutlu M,DEMİRBİLEK EKİCİ M,GÖÇMEN J GSBL Pozitif Üropatojen Escherichia coli İzolatlarının Plazma Polimerizasyon Tekniği ve Nanomalzemeler ile Modifiye Edilmiş (Mikroplak) Yüzeylerde Biyofilm Oluşumunun İncelenmesi: Deneysel Model. . 2015; 181 - 187.
IEEE	HORTAÇ E,KALELİ G,ÇÖKELİLER SERDAROĞLU D,YAVUZDEMİR Ş,Mutlu M,DEMİRBİLEK EKİCİ M,GÖÇMEN J "GSBL Pozitif Üropatojen Escherichia coli İzolatlarının Plazma Polimerizasyon Tekniği ve Nanomalzemeler ile Modifiye Edilmiş (Mikroplak) Yüzeylerde Biyofilm Oluşumunun İncelenmesi: Deneysel Model." , ss.181 - 187, 2015.
ISNAD	HORTAÇ, Elvan vd. "GSBL Pozitif Üropatojen Escherichia coli İzolatlarının Plazma Polimerizasyon Tekniği ve Nanomalzemeler ile Modifiye Edilmiş (Mikroplak) Yüzeylerde Biyofilm Oluşumunun İncelenmesi: Deneysel Model". (2015), 181-187.

APA	HORTAÇ E, KALELİ G, ÇÖKELİLER SERDAROĞLU D, YAVUZDEMİR Ş, Mutlu M, DEMİRBİLEK EKİCİ M, GÖÇMEN J (2015). GSBL Pozitif Üropatojen Escherichia coli İzolatlarının Plazma Polimerizasyon Tekniği ve Nanomalzemeler ile Modifiye Edilmiş (Mikroplak) Yüzeylerde Biyofilm Oluşumunun İncelenmesi: Deneysel Model. Türk Mikrobiyoloji Cemiyeti Dergisi, 45(4), 181 - 187.
Chicago	HORTAÇ Elvan,KALELİ Gizem,ÇÖKELİLER SERDAROĞLU DİLEK,YAVUZDEMİR ŞÜKRAN,Mutlu Mehmet,DEMİRBİLEK EKİCİ Müge,GÖÇMEN Jülide Sedef GSBL Pozitif Üropatojen Escherichia coli İzolatlarının Plazma Polimerizasyon Tekniği ve Nanomalzemeler ile Modifiye Edilmiş (Mikroplak) Yüzeylerde Biyofilm Oluşumunun İncelenmesi: Deneysel Model. Türk Mikrobiyoloji Cemiyeti Dergisi 45, no.4 (2015): 181 - 187.
MLA	HORTAÇ Elvan,KALELİ Gizem,ÇÖKELİLER SERDAROĞLU DİLEK,YAVUZDEMİR ŞÜKRAN,Mutlu Mehmet,DEMİRBİLEK EKİCİ Müge,GÖÇMEN Jülide Sedef GSBL Pozitif Üropatojen Escherichia coli İzolatlarının Plazma Polimerizasyon Tekniği ve Nanomalzemeler ile Modifiye Edilmiş (Mikroplak) Yüzeylerde Biyofilm Oluşumunun İncelenmesi: Deneysel Model. Türk Mikrobiyoloji Cemiyeti Dergisi, vol.45, no.4, 2015, ss.181 - 187.
AMA	HORTAÇ E,KALELİ G,ÇÖKELİLER SERDAROĞLU D,YAVUZDEMİR Ş,Mutlu M,DEMİRBİLEK EKİCİ M,GÖÇMEN J GSBL Pozitif Üropatojen Escherichia coli İzolatlarının Plazma Polimerizasyon Tekniği ve Nanomalzemeler ile Modifiye Edilmiş (Mikroplak) Yüzeylerde Biyofilm Oluşumunun İncelenmesi: Deneysel Model. Türk Mikrobiyoloji Cemiyeti Dergisi. 2015; 45(4): 181 - 187.
Vancouver	HORTAÇ E,KALELİ G,ÇÖKELİLER SERDAROĞLU D,YAVUZDEMİR Ş,Mutlu M,DEMİRBİLEK EKİCİ M,GÖÇMEN J GSBL Pozitif Üropatojen Escherichia coli İzolatlarının Plazma Polimerizasyon Tekniği ve Nanomalzemeler ile Modifiye Edilmiş (Mikroplak) Yüzeylerde Biyofilm Oluşumunun İncelenmesi: Deneysel Model. Türk Mikrobiyoloji Cemiyeti Dergisi. 2015; 45(4): 181 - 187.
IEEE	HORTAÇ E,KALELİ G,ÇÖKELİLER SERDAROĞLU D,YAVUZDEMİR Ş,Mutlu M,DEMİRBİLEK EKİCİ M,GÖÇMEN J "GSBL Pozitif Üropatojen Escherichia coli İzolatlarının Plazma Polimerizasyon Tekniği ve Nanomalzemeler ile Modifiye Edilmiş (Mikroplak) Yüzeylerde Biyofilm Oluşumunun İncelenmesi: Deneysel Model." Türk Mikrobiyoloji Cemiyeti Dergisi, 45, ss.181 - 187, 2015.
ISNAD	HORTAÇ, Elvan vd. "GSBL Pozitif Üropatojen Escherichia coli İzolatlarının Plazma Polimerizasyon Tekniği ve Nanomalzemeler ile Modifiye Edilmiş (Mikroplak) Yüzeylerde Biyofilm Oluşumunun İncelenmesi: Deneysel Model". Türk Mikrobiyoloji Cemiyeti Dergisi 45/4 (2015), 181-187.