GE
Gharieb El‐Sayyad
Author with expertise in Nanotoxicology and Antimicrobial Nanoparticles
Achievements
Cited Author
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
19
(63% Open Access)
Cited by:
271
h-index:
46
/
i10-index:
100
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

In Vivo and in Vitro activity of colistin-conjugated bimetallic silver-copper oxide nanoparticles against Pandrug-resistant Pseudomonas aeruginosa

Asmaa Hak et al.Jun 17, 2024
Abstract Background Addressing microbial resistance urgently calls for alternative treatment options. This study investigates the impact of a bimetallic formulation containing colistin, silver, and copper oxide on a pandrug-resistant, highly virulent Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa) isolate from a cancer patient at the National Cancer Institute, Cairo University, Egypt. Methods Silver nanoparticles (Ag NPs), copper oxide nanoparticles (CuO NPs), and bimetallic silver-copper oxide nanoparticles (Ag-CuO NPs) were synthesized using gamma rays, combined with colistin (Col), and characterized by various analytical methods. The antimicrobial activity of Col-Ag NPs, Col-CuO NPs, and bimetallic Col-Ag-CuO NPs against P. aeruginosa was evaluated using the agar well diffusion method, and their minimum inhibitory concentration (MIC) was determined using broth microdilution. Virulence factors such as pyocyanin production, swarming motility, and biofilm formation were assessed before and after treatment with bimetallic Col-Ag-CuO NPs. The in vivo efficacy was evaluated using the Galleria mellonella model, and antibacterial mechanism were examined through membrane leakage assay. Results The optimal synthesis of Ag NPs occurred at a gamma ray dose of 15.0 kGy, with the highest optical density (OD) of 2.4 at 375 nm. Similarly, CuO NPs had an optimal dose of 15.0 kGy, with an OD of 1.5 at 330 nm. Bimetallic Ag-CuO NPs were most potent at 15.0 kGy, yielding an OD of 1.9 at 425 nm. The MIC of colistin was significantly reduced when combined with nanoparticles: 8 µg/mL for colistin alone, 0.046 µg/mL for Col-Ag NPs, and 0.0117 µg/mL for Col-Ag-CuO NPs. Bimetallic Col-Ag-CuO NPs reduced the MIC four-fold compared to Col-Ag NPs. Increasing the sub-inhibitory concentration of bimetallic nanoparticles from 0.29 × 10 -2 to 0.58 × 10 -2 µg/mL reduced P. aeruginosa swarming by 32–64% and twitching motility by 34–97%. At these concentrations, pyocyanin production decreased by 39–58%, and biofilm formation was inhibited by 33–48%. The nanoparticles were non-toxic to Galleria mellonella , showing 100% survival by day 3, similar to the saline-treated group. Conclusions The synthesis of bimetallic Ag-CuO NPs conjugated with colistin presents a promising alternative treatment for combating the challenging P. aeruginosa pathogen in hospital settings. Further research is needed to explore and elucidate the mechanisms underlying the inhibitory effects of colistin-bimetallic Ag-CuO NPs on microbial persistence and dissemination.
0
Citation1
0
Save
0

Incidence, identification and antibiotic resistance of Salmonella spp. in the well waters of Tadla Plain, Morocco

Gharieb El‐Sayyad et al.Jul 4, 2024
Abstract Concerns about challenges with water availability in the Tadla Plain region of Morocco have grown as a result of groundwater contamination brought on by human activity, climate change, and insufficient groundwater management. The objective of the study is to measure the number of resistant bacteria in the groundwater of Beni Moussa and Beni Aamir, as well as to evaluate the level of water pollution in this area. 200 samples were therefore gathered from 43 wells over the course of four seasonal campaigns in 2017 and 2018. Additionally, the samples were examined to determine whether Salmonella species were present and if they were resistant to the 16 antibiotics that were tested. Salmonella spp. have been identified in 31 isolated strains in total, accounting for 18.02% of all isolated strains. Data on antibiotic resistance show that 58.1% of Salmonella spp. strains are multidrug-resistant (MDR); 38.7% of Salmonella strains are tolerant to at least six antibiotics, 19.4% to at least nine antibiotics, 9.7% to four to seven antibiotics, 6.5% to at least eleven antibiotics, and the remaining 3.2% to up to twelve antibiotics. A considerable level of resistance to cefepime (61.29%), imipenem (54.84%), ceftazidime (45.16%), ofloxacin (70.97%), and ertapenem (74.19%) was found in the data. Consequently, it is important to monitor and regulate the growth of MDR in order to prevent the groundwater's quality from declining.
0
Citation1
0
Save
0

Gamma-irradiated copper-based metal organic framework nanocomposites for photocatalytic degradation of water pollutants and disinfection of some pathogenic bacteria and fungi

Gharieb El‐Sayyad et al.Nov 6, 2024
Abstract Background Although there are many uses for metal–organic framework (MOF) based nanocomposites, research shows that these materials have received a lot of interest in the field of water treatment, namely in the photodegradation of water contaminants, and disinfection of some pathogenic bacteria and fungi. This is brought on by excessive water pollution, a lack of available water, low-quality drinking water, and the emergence of persistent micro-pollutants in water bodies. Photocatalytic methods may be used to remove most water contaminants, and pathogenic microbes, and MOF is an excellent modifying and supporting material for photocatalytic degradation. Methods This work involved the fabrication of a unique Cu-MOF based nanocomposite that was exposed to gamma radiation. The nanocomposite was subsequently employed for photocatalytic degradation and as an antimicrobial agent against certain harmful bacteria and fungi. The produced Cu-MOf nanocomposite was identified by XRD, SEM, and EDX. Growth curve analysis, UV lighting impact, and antibiofilm potential have been carried out to check antimicrobial potential. Additionally, the membrane leakage test was used to determine the mechanism of the antimicrobial action. In an experimental investigation of photocatalytic activity, a 50 mL aqueous solution including 10.0 ppm of Rhodamine B (RB) was used to solubilize 10 mg of Cu-MOF. It has been investigated how pH and starting concentration affect RB elimination by Cu-MOF. Ultimately, RB elimination mechanism and kinetic investigations have been carried out. Results SEM images from the characterization techniques demonstrated the fact that the Cu-MOF was synthesized effectively and exhibited the Cu-MOF layers' flake-like form. Uneven clusters of rods make up each stratum. The primary peaks in the Cu-MOF's diffraction pattern were found at 2θ values of 8.75 ◦ , 14.83 ◦ , 17.75 ◦ , 21.04 ◦ , 22.17 ◦ , 23.31 ◦ , 25.41 ◦ , and 26.38 ◦ , according to the XRD data. After 135 min of UV irradiation, only 8% of RB had undergone photolytic destruction. On the other hand, the elimination resulting from adsorption during a 30-min period without light was around 16%. Conversely, after 135 min, Cu-MOF's photocatalytic breakdown of RB with UV light reached 81.3%. At pH 9.0, the greatest removal of RB at equilibrium was found, and when the amount of photocatalyst rose from 5 to 20 mg, the removal efficiency improved as well. The most sensitive organism to the synthesized Cu-MOF, according to antimicrobial data, was Candida albicans , with a documented MIC value of 62.5 µg mL −1 and antibacterial ZOI as 32.5 mm after 1000 ppm treatment. Cu-MOF also showed the same MIC (62.5 µg mL −1 ) values against Staphylococcus aureus and Escherichia coli , and 35.0 and 32.0 mm ZOI after 1000 ppm treatment, respectively. Ultimately, it was found that Cu-MOF (1000 µg/mL) after having undergone gamma irradiation (100.0 kGy) was more effective against S. aureus (42.5 mm ZOI) and E. coli (38.0 mm ZOI). Conclusion From the obtained results, the synthesized MOF nanocomposites had promising catalytic degradation of RB dye and high antimicrobial potential which encouraging their use in wastewater treatment against some pathogenic microbes and polluted dyes. Due to the exceptional physicochemical characteristics of MOF nanocomposites, it is possible to create and modify photocatalytic nanocomposites in a way that improves their recovery, efficiency, and recyclability.
0

Two Metallic Nanoparticles Formulas of Phyllostachys heterocycla Extract Exhibited Potent Cytotoxicity against Ovarian Cancer Cells through Apoptosis Induction

Reda Abdelhameed et al.Jun 9, 2024
Abstract Phyllostachys heterocycla is well-known for its high diversity of bioactive metabolites, which are the reason for its various potential medical uses for which anticancer activity has been proven. Herein, Phyllostachys heterocycla extract was prepared in two different metallic nanoparticle formulas such as iron oxide nanoparticle-boron, and iron oxide nanoparticle-humic acid (Fe 2 O 3 NP-B and Fe 2 O 3 NP-HA) with average particle sizes of 12.25 nm and 15.80 nm, respectively. Phyllostachys heterocycla extract and the two nano-formulas were investigated to obtain their cytotoxic activity. The crude extract exhibited potent cytotoxic activity against the ovarian (OVCAR-3) cancer cell line, with IC 50 values of 16.3 µg/mL. In comparison, the two nano-loaded forms displayed a much more promising cytotoxic activity with IC 50 values of 0.9 µg/mL for Fe 2 O 3 NP-HA, and 6.4 µg/mL for Fe 2 O 3 NP-B. Additionally, NP-HA and NP-B showed potent cytotoxic activities against prostate (PC-3) and pancreatic (Panc1) cancer cell lines with IC 50 values of 2.31, 6.3 µg/mL for Fe 2 O 3 NP-HA, and 14.9, 16.8 µg/mL for Fe 2 O 3 NP-B. For apoptosis investigation, Fe 2 O 3 NP-HA induced total ovarian apoptotic cell death by a 87.34-fold change, and necrosis by 1.29-fold change. Regarding cell cycle analysis, Fe 2 O 3 NP-HA-PHE arrested the cell proliferation of OVCAR-3 cells in S-phase, with an increased cell population at S-phase of 42.6%. Additionally, it confirmed the apoptosis mechanism by inhibiting the antiapoptotic gene and activating the proapoptotic gene markers. Moreover, upon continuation of our phytochemical investigation of the plant, additional chemical components of the crude extract of Phyllostachys heterocycla were isolated using various chromatographic techniques. As a result, six compounds were isolated. By using different spectroscopic data, the chemical structures of the pure isolated compounds were assigned as stigmasterol (1), glyceryl monobehenate (2), vanillic acid (3), ferulic acid (4), catechin (5), and thymidine (6). These isolated compounds were previously reported for their potent cytotoxic activities against panel of cancer cell lines including pancreatic cancer and prostate cancer cell lines (Ferulic acid), beside the anti-tumor potential against ovarian cell lines (Stigmasterol). In addition to the cytotoxic activity against human larynx carcinoma HepG-2 cell lines (Catechin), human breast cancer MCF7 (Thymidine), and human colon cancer cell line HT-29 (Vanillic acid). Which may explain the significant cytotoxic and anticancer properities of the crude extract of Phyllostachys heterocycla .
Load More