Disinfection and sterilization procedures are important to prevent nosocomial infections. Opportunistic pathogen Candida albicans is the major cause of morbidity and mortality in nosocomial fungal infections. Sodium hypochloride, benzalkonium chloride and chlorhexidine are biocides that are widely used in hospital setting. Mechanisms of action of biocides against fungi are not known exactly. Nowadays, Atomic Force Microscopy (AFM) has become an powerful surface imaging tool in microbiological research. The aim of this study to investigate the morphological effects of biocides in reference strain Candida albicans ATCC 10231. Minimum Inhibitory Concentrations and Minimum Fungicidal Concentrations of biocides were assessed by using microdilution method. Candida albicans exposed to different concentrations of biocides at specific time points and imaged by using AFM. CHX and BNZ treatment was caused the effects such as deformation, bubble formation, perforation and expansion of holes on surface of the cells and long-term contact with biocides has been shown to damage by lysis of cells at high concentrations. In all concentrations and time points, SHC caused cell lysis. Roughness was higher in biocide treated cells than negative control cells. Antimicrobial activity of biocides against fungi was determined and all morphological changes that occured on the cell surface were found to be linked to increase in membrane permeability due to the biocidal activity. According to our knowledge this is the first study demonstrating the direct effects of biocides on Candida albicans by three dimensional imaging the morphological modifications and measuring cellular properties as height, roughness at nanometer scale by using AFM.

Dezenfeksiyon ve sterilizasyon nozokomiyal infeksiyonların önlenmesinde çok önemlidir. Fırsatçı patojen Candida albicans, hastane kaynaklı mantar infeksiyonlarında morbidite ve mortalitenin temel sebebidir. Sodyum hipoklorit (SHC), benzalkonyum klorit (BNZ) ve klorhekzidin (CHX) hastanelerde yaygın olarak kullanılan biyosidlerdir. Biyosidlerin mantara karşı etki mekanizması tam olarak bilinmemektedir. Atomik kuvvet mikroskobu (AFM), mikrobiyolojik araştırmalarda güçlü bir yüzey görüntüleme aracıdır. Bu çalışmanın amacı, biyosidlerin referans köken Candida albicans ATCC 10231 üzerinde morfolojik etkilerinin araştırılmasıdır. Biyosidlerin Minimum İnhibitör Konsantrasyon (MİK) ve Minimum Fungisidal Konsantrasyon (MFK) değerleri mikrodilüsyon yöntemi kullanılarak belirlenmiştir. Candida albicans farklı konsantrasyonlarda ve belirli sürelerde biyoside maruz bırakılmış ve atomik kuvvet mikroskobu ile gözlemlenmiştir. CHX ve BNZ muamelesi, Candida albicans yüzeyinde deformasyon, kabarcık ve por oluşumu, olukların genişlemesi gibi etkilere neden olmuştur. Uzun süreli temas ve yüksek konsantrasyonda, biyosidlerin hücreleri parçalayarak zarar verdiği gösterilmiştir. SHC, tüm konsantrasyon ve zaman dilimlerinde hücre lizisine neden olmuştur. Pürüzlülük, biyoside maruz bırakılmış hücrelerde negatif hücrelerden daha fazladır. Biyosidlerin mantara karşı gösterdikleri antimikrobiyal aktivite belirlenmiş ve hücre yüzeyinde meydana gelen tüm morfolojik değişimler biyosidal aktivite nedeniyle membran geçirgenliğinin artmasına bağlanmıştır. Bildiğimiz kadarıyla bu çalışma Candida albicans üzerine biyosidlerin direk etkisini, AFM ile morfolojik modifikasyonları üç boyutlu görüntüleyerek ve yükseklik, pürüzlülük gibi hücresel özellikleri nanometre boyutunda ölçerek gösteren ilk çalışmadır.