Nanostrukturirovannye mikroporoshki Gd2O3:Yb dlya antibakterial'noy gipertermii

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

В работе предложен метод фотоиндуцированной гипертермии патогенных грамотрицательных бактерий P. aeruginosa с использованием микропорошка Gd2O3:Yb. Предлагаемый метод гипертермии основан на возможности возбуждения лазерным излучением антистоксовой люминесценции на ионах иттербия в микропорошке оксида гадолиния, что позволяет с одной стороны осуществлять нагрев порошка до необходимой температуры, а с другой стороны проводить точный контроль температуры порошка методами удаленной люминесцентной термометрии. В работе показано, что при длительном облучении микропорошка Gd2O3:Yb наносекундным лазерным излучением на длине волны 1035 нм наблюдается изменение формы спектров антистоксовой люминесценции, ассоциированное с нагревом микропорошка в диапазоне от 27 до 63 ◦С. Применение предложенного метода фотоиндуцированной гипертермии к смеси растворов микропорошка Gd2O3:Yb и бактерий P. aeruginosa продемонстрировало уменьшение популяции бактерий на 90%.

References

  1. A. Wlodarczyk, S. Gorgon, A. Radon, and K. Bajdak-Rusinek, Nanomaterial 12(11), 1807 (2022).
  2. C. Christophi, A. Winkworth, V. Muralihdaran, and P. Evans, Surgical oncology 7, 83 (1998).
  3. B.V. Harmon, Y. S. Takano, C.M. Winterford, and G.C. Gobe, Int. J. Radiat. Biol. 59(2), 849 (1991).
  4. K. S. Sellins and J. J. Cohen, Radiat. Res. 126(1), 88 (1991).
  5. T. S. Herman, B.A. Teicher, M. Jochelson, J. Clark, G. Svensson, and C.N. Coleman, Int. J. Hyperth 4(2), 143 (1988).
  6. J. Overgaard, D.G. Gonzalez, M.C. Hulshof, G. Arcangeli, O. Dahl, O. Mella, S.M. Bentzen, Int. J. Hyperthermia 12(1), 3 (1996).
  7. C. S. S.R. Kumar and F. Mohammad, Adv. Drug Deliv. Rev. 63(9), 789 (2011).
  8. Y. Li, Y. Zhu, C. Wang, Y. Shen, L. Liu, S. Zhou, P. F. Cui, H. Hu, P. Jiang, X. Ni, L. Qiu, and J. Wang, Mol. Pharm. 19(3), 819 (2022).
  9. I. Ali, Y. Pan, Y. Jamil, J. Chen, A.A. Shah, M. Imran, U. Alvi, N. Nasir, and Z. Shen, J. Phys. Condens. Matter 650, 414503 (2023).
  10. Y. Yang, C. Wang, N.Wang, J. Li, Y. Zhu, J. Zai, J. Fu, and Y. Hao, J. Nanobiotech. 20(1), 195 (2022).
  11. T.K. Nguyen, H.T. Duong, R. Selvanayagam, C. Boyer, and N. Barraud, Sci. Rep. 5(1), 18385 (2015).
  12. L. Mocan, F.A. Tabaran, T. Mocan, T. Pop, O. Mosteanu, L. Agoston-Coldea, C.T. Matea, D. Gonciar, C. Zdrehus, and C. Iancu, Int J. Nanomed. 2017, 2255 (2017).
  13. S. Zhao, N. Hao, J.X. J. Zhang, P. J. Hoopes, F. Shubitidze, and Z. Chen, J. Nanobiotechnol. 19, 63 (2021).
  14. R. Das, J.A. Masa, V. Kalappattil, Z. Nemati, I. Rodrigo, E. Garaio, J. ´A. Garcia, M.H. Phan, and H. Srikanth, Nanomaterials 11, 1380 (2021).
  15. X. Zuo, H. Ding, J. Zhang, T. Fang, and D. Zhang, Results Phys. 32, 105095 (2022).
  16. V.A. Oleshchenko, A.Y. Kharin, A. F. Alykova, N.V. Karpov, A.A. Popov, V.V. Bezotosnyi, S.M. Klimentov, I.N. Zavestovskaya, A.V. Kabashin, and V.Yu. Timoshenko, Appl. Surf. Sci. 516, 145661 (2020).
  17. S. George, A. Srinivasan, S.V. Tulimilli, S.V. Madhunapantula, and S. J. Palantavida, J. Mater. Chem. B 11(29), 6911 (2023).
  18. A.P. Sangnier, S. Preveral, A. Curcio, A.K.A. Silva, C.T. Lefevre, D. Pignol, Y. Lalatonne, and C. Wilhelm, J. Control. Release 279, 271 (2018).
  19. D. Jaque, L.M. Maestro, B. del Rosal, P. Haro-Gonzalez, A. Benayas, J. L. Plaza, E.M. Rodr´ıguez, and J.G. Sol´e, Nanoscale 6(16), 9494 (2014).
  20. H. Rodr´ıguez-Rodr´ıguez, G. Salas, and J.R. Arias-Gonzalez, J. Phys. Chem. Lett. 11(6), 2182 (2020).
  21. A. Moussaoui, D.V. Bulyga, S.K. Evstropiev, A. I. Ignatiev, N.V. Nikonorov, Y.F. Podruhin, and R.V. Sadovnichii, Ceram. Int. 47, 34307 (2021).
  22. D. Luo, S. Cui, Y. Liu, C. Shi, Q. Song, X. Qin, T. Zhang, Z. Xue, and T. Wang, J. Am. Chem. Soc. 140, 14211 (2018).
  23. S.K. Pandey, S. Singh, and S.K. Mehta, J. Colloid Interface Sci. 529, 496 (2018).
  24. D.C. Brown, R. L. Cone, Y. Sun, and R.W. Equall, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 11, 604 (2005).
  25. D.V. Bulyga and S.K. Evstropiev, Rev. Chem. Intermed. 47, 3501 (2021).
  26. G.P. Bodey, R. Bolivar, V. Fainstein, and L. Jadeja, Reviews of Infectious Diseases 5(2), 279 (1983).
  27. G. Leniec, S.M. Kaczmarek, and G. Boulon, Proc. SPIE 5958, 595825 (2005).
  28. A. Ivanov, Y. Rozhdestvensky, and E. Perlin, J. Opt. Soc. Am. B 33, 1564 (2016).
  29. U. Demirbas, J. Thesinga, M. Kellert, F.X. Kartner, and M. Pergament, Opt. Mater. Express 10, 3403 (2020).
  30. D.V. Seletskiy, R. Epstein, and M. Sheik-Bahae, Rep. Prog. Phys. 79(9), 096401 (2016).
  31. D. Shcherbinin, V. Sidelnikov, S. Rudyi, V. Rybin, and A. Ivanov, J. Phys. Conf. Ser. 2680, 012041 (2024).
  32. A. O’Toole, E.B. Ricker, and E. Nuxoll, Biofouling 31, 665 (2015).
  33. M.C. Allwood and A.D. Russell, Adv. Appl. Microbiol. 12, 89 (1970).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Российская академия наук

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».