Vũ thành lập nghiên cứu tạo và đánh giá biofilm của staphylococcus aureus trên một số bề mặt khóa luận tốt nghiệp dược sĩ

BỘ Y TẾ : TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI VŨ THÀNH LẬP NGHIÊN CỨU TẠO VÀ ĐÁNH GIÁ BIOFILM CỦA Staphylococcus aureus TRÊN MỘT SỐ BỀ MẶT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ HÀ NỘI – 2023 BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI VŨ THÀNH LẬP 1801365 NGHIÊN CỨU TẠO VÀ ĐÁNH GIÁ BIOFILM CỦA Staphylococcus aureus TRÊN MỘT SỐ BỀ MẶT LỜI CẢM ƠN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SĨ Người hướng dẫn: TS Nguyễn Khắc Tiệp TS Lê Thị Tú Anh Nơi thực hiện: Bộ môn Công nghệ sinh học dược Khoa Công nghệ sinh học HÀ NỘI – 2023 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin bày tỏ kính trọng gửi lời biết ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Khắc Tiệp, người thầy tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, quan tâm động viên em trình nghiên cứu khoa học thực đề tài khóa luận Em xin gửi lời cảm ơn đến PGS.TS Đàm Thanh Xuân, ThS Lê Ngọc Khánh, TS Lê Thị Tú Anh quan tâm, giúp đỡ, tận tình bảo để em có hướng đắn suốt thời gian qua Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo, anh chị kỹ thuật viên môn Công nghệ sinh học Dược, khoa Công nghệ sinh học– Trường Đại học Dược Hà Nội giúp đỡ tạo nhiều điều kiện thuận lợi để em hồn thành khóa luận Em xin cảm ơn Ban giám hiệu, thầy cô giáo trường Đại học Dược Hà Nội, suốt năm học đại học truyền đạt cho em kiến thức vô quý báu để em tự tin tháng ngày tới Em xin cảm ơn chị Trần Minh Thu, chị Đỗ Thị Huyền Thương người bạn em thực nghiên cứu môn, động viên giúp đỡ em, đạt mục tiêu Và cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, người ln hậu phương vững chắc, động lực tinh thần to lớn để em vững bước Hà Nội, ngày tháng năm 2023 Sinh viên Lập Vũ Thành Lập MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC BẢNG, KÍ HIỆU ĐẶT VẤN ĐỀ CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan S aureus 1.1.1 Giới thiệu 1.1.2 Hình thái tính chất 1.1.3 Khả gây bệnh 1.2 Tổng quan biofilm S aureus 1.2.1 Giới thiệu biofilm 1.2.2 Thành phần giai đoạn hình thành biofilm S.aureus vật liệu 1.2.3 Thành phần biofilm 1.2.4 Các yếu tố ảnh hưởng hình thành biofilm 1.2.5 Yếu tố bề mặt hình thành biofilm 1.2.6 Biofilm nhiễm trùng thiết bi 1.2.7 Một số bệnh liên quan đến biofilm 1.3 Một số mơ hình biofilm nghiên cứu 1.3.1 Mơ hình in vitro 1.3.2 Cách đánh giá tiêu thành phần biofilm 1.4 Sự cần thiết nghiên cứu hình thành biofilm bề mặt 10 1.4.1 Bề mặt nhựa 11 1.4.2 Bề mặt dây truyền 12 1.4.3 Bề mặt sắt nhôm 12 1.4.4 Bề mặt kính 12 CHƯƠNG II ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13 2.1 Nguyên liệu, thiết bị 13 2.1.1 Nguyên liệu chủng giống 13 2.1.2 Hóa chất 13 2.1.3 Thiết bị 14 2.2 Nội dung 15 2.2.1 Tạo đánh giá biofilm bề mặt dây truyền 15 2.2.2 Tạo đánh giá biofilm số bề mặt khác 15 2.3 Phương pháp nghiên cứu 16 2.3.1 Chuẩn bị môi trường 16 2.3.2 Phương pháp nuôi cấy tạo biofilm bề mặt dây truyền 16 2.3.3 Phương pháp nuôi cấy tạo biofilm bề mặt khác 16 2.3.4 Phương pháp đánh giá biofilm 17 CHƯƠNG III THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 18 3.1 Đánh giá hình thành biofilm bề mặt dây truyền 18 3.2 Đánh giá hình thành biofilm bề mặt khác 19 3.2.1 Bề mặt sắt 19 3.2.2 Bề mặt kính 20 3.2.3 Bề mặt nhôm 21 3.2.4 Bề mặt nhựa 22 3.3 So sánh bề mặt 23 BÀN LUẬN 26 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 29 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, VIẾT TẮT Ngân hàng chủng chuẩn Hoa Kỳ ATCC American Type Culture BHI Collection Brain Heart Infusion CFU CV DMSO Colony Forming Unit Crystal violet Dimethyl sulfoxide Đơn vị hình thành khuẩn lạc Tím tinh thể eDNA KS extracellular DNA ADN ngoại bào Kháng sinh MDK Minimum duration for killing Thời gian tối thiểu để kháng sinh tiêu diệt lượng xác định VSV MHB Mueller Hinton broth Mueller Hinton lỏng MRSA Methicillin-resistant Staphylococcus aureus Staphylococcus aureus kháng methicillin MSSA Methicillin-susceptible Staphylococcus aureus nhạy PBS Staphylococcus aureus Phosphate-Buffered Saline pH 7.4 cảm với methicillin Dung dịch đệm phosphate pH 7.4 PIA Polysaccharide intercellular Chất Adhesin Poly-β-1,6-N-acetyl-Dglucosamine Staphylococcus aureus polysaccharide PNAG S aureus TGN TSB VSV Tryptic Soy broth kết dính Tụ cầu vàng TSB-glucose-NaCl Tryptic Soy lỏng Vi sinh vật liên bào DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Các thiết bị y tế liên quan hình thành biofilm Bảng 2.1 Đối tượng nghiên cứu 15 Bảng 2.2 Hóa chất sử dụng nghiên cứu 15 Bảng 2.3 Thành phần môi trường 16 Bảng 2.4 Trang thiết bị sử dụng nghiên cứu 17 Bảng 3.1 Giá trị CV log CFU bề mặt dây truyền 20 Bảng 3.2 Giá trị CV log CFU bề mặt sắt 21 Bảng 3.3 Giá trị CV log CFU bề mặt kính 22 Bảng 3.4 Giá trị CV log CFU bề mặt nhôm 24 Bảng 3.5 Giá trị CV log CFU bề mặt nhựa 25 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Hình ảnh vi khuẩn Staphylococcus aureus Hình 1.2 giai đoạn hình thành biofilm Hình 1.3 Màng biofilm hình thành bề mặt ống thẩm phân phúc mạc Hình 1.4 Biofilm S aureus đĩa 96 giếng bề mặt miếng titan 11 Hình 1.5 Quá trình khử resazurin 11 Hình 3.1 Giá trị CV log CFU bề mặt dây truyền 20 Hình 3.2 Giá trị CV log CFU bề mặt sắt 21 Hình 3.3 Giá trị CV log CFU bề mặt kính 23 Hình 3.4 Giá trị CV log CFU bề mặt nhôm 24 Hình 3.5 Giá trị CV log CFU bề mặt nhựa 25 Hình 3.6 Giá trị CV log CFU bề mặt thời điểm 24h 48h 26 Hình 3.6 Giá trị CV log CFU thời điểm 24h bề mặt 26 ĐẶT VẤN ĐỀ Staphylococcus aureus coi tác nhân gây bệnh hàng đầu nguyên nhân chủ yếu bệnh nhiễm trùng cộng đồng nhiễm trùng bệnh viện Việc điều trị nhiễm trùng S aureus gặp nhiều khó khăn, khơng vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh đa dạng yếu tố độc lực mà tạo ra, mà cịn khả hình thành biofilm bề mặt khác vi khuẩn [20] Biofilm liên quan đến 65-80% trường hợp nhiễm khuẩn người, đặc biệt bệnh có biểu dai dẳng tái phát [25] Khả hình thành màng biofilm S aureus khiến chúng có khả kháng hóa chất trị liệu cao dẫn đến bệnh mãn tính Những nhiễm trùng biofilm bao gồm viêm tủy xương, viêm nội tâm mạc, nhiễm trùng thiết bị y tế [30] Hàng triệu thiết bị y tế xâm nhập cấy vào thể bệnh nhân năm S aureus thủ phạm gây lây nhiễm hỏng hóc chúng S aureus biết lây nhiễm hình thành biofilm mãn tính phận cấy ghép chỉnh hình bao gồm khớp giả, dây, ghim, thiết bị cố định bên ngồi, tấm, vít, đinh mảnh cấy ghép mảnh nhỏ Các thiết bị y tế xâm nhập khác dễ bị hình thành biofilm bao gồm stent động mạch, máy thở, ống thông tĩnh mạch, thiết bị đo huyết áp xâm lấn, bơm truyền dịch, máy khử rung tim, van tim học, vật liệu khâu,… cấy ghép phẫu thuật thẩm mỹ, cấy ghép dương vật thiết bị chỉnh hình [24] Vì với mong muốn tạo tiền đề cho nghiên cứu việc hình thành biofilm bề mặt vật liệu, thực đề tài “Nghiên cứu tạo đánh giá biofilm Staphylococcus aureus số bề mặt” mục tiêu sau: Tạo đánh giá biofilm Staphylococcus aureus số bề mặt CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan S.aureus 1.1.1 Giới thiệu S aureus Alexander Ogston phát vào cuối kỉ XIX, lấy từ tiếng Hy Lạp có nghĩa “chùm nho”, ông đặt tên cho sinh vật Staphylococcus [28] Hình 1.1 Hình ảnh vi khuẩn Staphylococcus aureus [42] Trái: hình ảnh kính hiển vi; Phải: hình ảnh kính hiển vi điện tử S aureus mầm bệnh quan trọng gây nhiều loại bệnh nhiễm trùng người, từ nhiễm trùng da nhẹ đến nhiễm trùng mô nghiêm trọng nhiễm trùng huyết S aureus có mức độ kháng kháng sinh cao nguyên nhân phổ biến gây nhiễm khuẩn bệnh viện cộng đồng [2] Theo Từ khóa phân loại Bergey (2001), S aureus xếp vào: Giới: Procaryotae; Ngành: Firmicutes; Lớp: Firmibacteria; Họ: Microccocaceae; Chi: Staphylococcus; Lồi: Staphylococcus aureus [5] 1.1.2 Hình thái tính chất S aureus cầu khuẩn Gram dương, dương tính với catalase, đường kính 0,5– 1,5 µm, tạo hình thái cụm trông giống 'chùm nho' đặc trưng quan sát kính hiển vi Trong mơi trường phịng thí nghiệm, nhiệt độ tối ưu cho phát triển 37 °C với phạm vi 7–48 °C [18], [30] Tụ cầu vàng S aureus chịu nhiệt độ cao tới 60ºC vòng 30 phút nồng độ muối cao tới 10% [10] Môi trường sống tự nhiên S aureus mũi, cổ họng, tóc, da niêm mạc người khỏe mạnh S aureus đường mũi 20%–50% người khỏe mạnh Vi khuẩn có khơng khí, bụi, nước thải bề mặt thiết bị chế biến thực phẩm [12] Hình 3.1 Giá trị CV log CFU bề mặt dây truyền Sau 24 giờ, bề mặt bên dây truyền xuất lớp biofilm mỏng màu trắng đục bao phủ Kết đo CV log CFU cho thấy giá trị mẫu thử có khác biệt so với mẫu chứng, khác biệt có ý nghĩa thống kê (p