Fotoelektricheskaya priroda antibakterial'noy aktivnosti nanokompozita ZnO/CuO

封面

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

В работе проведено исследование антибактериальных свойств пленок ZnO/CuO, активируемых при освещении светодиодной лампой со спектром излучения, близким к естественному солнечному свету, на примере антибиотико-резистентной бактериальной культуры S.aureus. Антибактериальные свойства пленок связаны с фотоиндуцированной электропорацией клеток вследствие возникновения разности потенциалов между полупроводниковыми наночастицами n-типа ZnO и p-типа CuO с локальным увеличением напряженности поля до величины ∼1·104 В/см, достаточной для протекания необратимой электропорации. Экспонирование приводит к снижению бактериальной обсемененности со значения 8×108 КОЕ/мл до 0. Спектры комбинационного рассеяния света до и после экспонирования были проанализированы с помощью расчета параметров спектральных пиков, соответствующих молекулярным колебаниям в нуклеиновых кислотах, клеточной мембране и белках. Было обнаружено исчезновение или деградация пиков, иллюстрирующих колебания A, G в нуклеиновых кислотах, нарушение вторичной структуры белков и появление разупорядоченных форм амида I, а также возникновение разупорядоченности цепочек липидов в мембране и разрушение N-ацетилмурамовой кислоты и N-ацетилглюкозамина, входящих в состав клеточной стенки грамположительных микроорганизмов, что свидетельствует о разрушении клеточной стенки и необратимых разрушениях внутренней структуры клеток.

参考

  1. R.D.C. Soltani, S. Jorfi, M. Safari, and M.S. Rajaei, J. Environ. Manag. 179, 47 (2016).
  2. F. Cao, T. Wang, and X. Ji, Applied Surface Science 471, 417 (2019).
  3. В. В. Томаев, В. А. Полищук, Н. Б. Леонов, Т. А. Вартанян, Известия РАН. Серия физическая 87(10), 1446 (2023).
  4. К. В. Ларионов, П. Б. Сорокин, Успехи физических наук 191(1), 30 (2021).
  5. В.П. Вейко, Ю.Ю. Карлагина, В. В. Романов, Р. М. Яцук, Е. Е. Егорова, Е. А. Зерницкая, А. И. Яременко, Г. Н. Черненко, С. Г. Одинцова, Г. В. Горный, Фотоника 14(6), 510 (2020).
  6. Н. А. Босак, А. Н. Чумаков, А. А. Шевченок, Л. В. Баран, А. Г. Кароза, В. В. Малютина-Бронская, А. А. Иванов, Журнал прикладной спектроскопии 88(2), 221 (2021).
  7. О. А. Реутова, В. А. Светличный, Известия РАН. Серия физическая 86(7), 949 (2022).
  8. А. Э. Муслимов, И. Д. Веневцев, Л. А. Задорожная, П.А. Родный, В. М. Каневский, Письма в ЖЭТФ 112(8), 240 (2020).
  9. С. Н. Багаев, С. М. Аракелян, А. О. Кучерик, Д. Н. Бухаров, О. Я. Бутковский, Известия РАН. Серия физическая 84(12), 1682 (2020).
  10. K. P. Sapkota, I. Lee, S. Shrestha, A. Islam, A. Hanif, J. Akter, and J. R. Hahn, Journal of Environmental Chemical Engineering 9(6), 106497 (2021).
  11. M. K. Hussain, N. R. Khalid, M. B. Tahir, M. Tanveer, T. Iqbal, and M. Liaqat, Materials Science in Semiconductor Processing 155, 107261 (2023).
  12. V. D. Thinh, V. D. Lam, T. N. Bach, N.D. Van, D.H. Manh, D.H. Tung, and N. T. H. Le, J. Electron. Mater. 49, 2625 (2020).
  13. J. Singh and R. K. Soni, Applied Surface Science 521, 146420 (2020).
  14. J. Trakulmututa, C. Chuaicham, S. Shenoy, A. Srikhaow, K. Sasaki, and S. M. Smith, Opt. Mater. 133, 112941 (2022).
  15. N. D.Dien, P. T. T. Ha, X. H. Vu, T. T. Trang, T. D. T. Giang, and N. T. Dung, RSC Advances 13(35), 24505 (2023).
  16. Y. Lv, J. Liu, J. Liu, Z. Zhang, W. Zhang, A. Wang, F. Tian, W. Zhao, J. Yan, Mater. Chem. Phys. 267, 124703 (2021).
  17. L. Xu, Y. Zhou, Z. Wu, G. Zheng, J. He, and Y. Zhou, J. Phys. Chem. Solids 106, 29 (2017).
  18. N. Widiarti, J. K. Sae, and S. Wahyuni, Conference Series: Materials Science and Engineering 172(1), 012036 (2017).
  19. A. Al Baroot, M. Alheshibri, Q. A. Drmosh, S. Akhtar, E. Kotb, and K. A. Elsayed, Arabian Journal of Chemistry 15(2), 103606 (2022).
  20. K. E. Kone, A. Bouich, D. Soro, and B. M. Soucase, Opt. Quantum Electron. 55, 616 (2023); https://doi.org/10.1007/s11082-023-04892-9.
  21. A. Sanchis, A. P. Brown, M. Sancho, G. Martinez, J. L. Sebastian, S. Munoz, and J. M. Miranda, The European Bioelectromagnetics Association 28(5), 393 (2007).
  22. D. M. Fernandes, R. Silva, A. W. Hechenleitner, E. Radovanovic, M. C. Melo, and E. G. Pineda, Mater. Chem. Phys. 115(1), 110 (2009).
  23. A. Alsulmi, N. N. Mohammed, A. Soltan, M. A. Messih, and M. A. Ahmed, RSC Advances 13(19), 13269 (2023).
  24. T. Kotnik, W. Frey, M. Sack, S. H. Meglic, M. Peterka, and D. Miklavcic, Trends Biotechnol 33, 480 (2015).
  25. G. Pezzotti, J. Raman Spectrosc. 52(12), 2348 (2021).
  26. G. Azemtsop Matanfack, A. Pistiki, P. Rosch, and J. Popp, Life 11(10), 1003 (2021).
  27. F. U. Ciloglu, A.M. Saridag, I. H. Kilic, M. Tokmakci, M. Kahraman, and O. Aydin, Analyst 145(23), 7559 (2020).
  28. S. Pramanik, S. Chatterjee, A. Saha, P. S. Devi, and G. Suresh Kumar, J. Phys. Chem. B 120(24), 5313 (2016).
  29. K. Gardikis, S. Hatziantoniou, K. Viras, M. Wagner, and C. Demetzos, Int. J. Pharm. 318(1-2), 118 (2006).
  30. M. He, T. Wu, S. Pan, and X. Xu, Applied Surface Science 305, 515 (2014).
  31. I. R. Hill and I. W. Levin, J. Chem. Phys. 70(2), 842 (1979).
  32. M. He, T. Wu, S. Pan, and X. Xu, Appl. Surf. Sci. 305, 515 (2014).
  33. A. C. Williams and H. G. M. Edwards, J. Raman Spectrosc. 25(7-8), 673 (1994).
  34. I. Saraeva, D. Zayarny, E. Tolordava, A. Nastulyavichus, R. Khmelnitsky, D. Khmelenin, S. Shelygina, and S. Kudryashov, Chemosensors 11(7), 361 (2023).
  35. L. Cui, P. Chen, S. Chen, Z. Yuan, C. Yu, B. Ren, and K. Zhang, Anal. Chem. 85(11), 5436 (2013).

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML

版权所有 © Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».