O B A V I J E S T
Javna obrana doktorskog rada studentice
poslijediplomskog sveučilišnog studija BIOFIZIKA
LUCIJE KRCE
pod naslovom
“Eksperimentalno istraživanje i modeliranje bakterijskog rasta i inaktivacije:
E. coli izložena laserski sintetiziranim srebrnim nanočesticama”
održat će se u petak, 3. srpnja 2020., u 13:00 sati na Prirodoslovno-matematičkom fakultetu u Splitu (amfiteatar A0-2), pred članovima Stručnog povjerenstva:
- prof. dr. sc. Ante Bilušić (Prirodoslovno-matematički fakultet, Split) – predsjednik,
- dr. sc. Nikša Krstulović (Institut za fiziku, Zagreb) – član,
- izv. prof. dr. sc. Marija Raguž (Medicinski fakultet, Split) – članica.
Mentor: prof. dr. sc. Ivica Aviani (Prirodoslovno-matematički fakultet, Split).
Naslov:
Eksperimentalno istraživanje i modeliranje bakterijskog rasta i inaktivacije:
E. coli izložena laserski sintetiziranim srebrnim nanočesticama
Sažetak:
Cilj ove teze je razjasniti način antibakterijskog djelovanja koloidnih nanočestica srebra protiv Escherichia coli kao modelnog organizma. Istraživanje baktericidnog mehanizma srebrnih nanočestica je izvršeno kroz dva pristupa: eksperiment i modeliranje rasta tretiranih bakterijskih stanica. Srebrne nanočestice su sintetizirane laserskom ablacijom u vodi, a dobiveni koloid je temeljito karakteriziran. Uveden je model staničnog rasta temeljen na interakciji kako bi se razumio učinak nanočestica na dinamiku rasta bakterijskih stanica. Model objašnjava rast netretiranih i tretiranih stanica Escherichia coli u tekućoj kulturi. Glavne mjerne tehnike korištene za eksperimentalno proučavanje baktericidnog mehanizma nanočestica su fluorescentna spektroskopija te mikroskopija i spektroskopija atomskom silom. Istraživanje pokazuje da način antibakterijskog djelovanja srebrnih nanočestica na bakterijske stanice uključuje prodor unutar stanice/membrane, permeabilizaciju membrane, smanjenje vremenski ovisnog Youngovog modula te moguće istjecanje unutarstaničnog materijala dok je razina reaktivnih kisikovih vrsta u smrtonosno tretiranim stanicama zanemariva.
Title:
Experimental investigation and modelling of bacterial growth and inactivation:
E. coli exposed to laser synthesized silver nanoparticles
Abstract:
The aim of this thesis is to elaborate on the mode of antibacterial action by colloidal silver nanoparticles against Escherichia coli as a model organism. Two approaches were used to investigate the bactericidal mechanism of silver nanoparticles (AgNPs): experimental probing and modelling of the treated bacterial cell growth. AgNPs were synthesized by laser ablation in water and the obtained colloid was thoroughly characterized. An upgradable interaction-based growth model was developed to understand the effect of AgNPs on bacterial cell dynamics. The model explains untreated and AgNP-treated Escherichia coli growth in batch culture. Subsequently, fluorescence measurements and atomic force microscopy and spectroscopy were used to experimentally study the AgNP bactericidal mechanism. This study shows that the mode of antibacterial action on silver nanoparticles includes penetration of AgNPs inside the cell/membrane, membrane permeabilization, reduction of the cell’s Young modulus in time and possible cell leakage while undistinguished reactive oxygen species level was detected inside lethally treated cells.
