Известия Саратовского университета. Новая серия.

Серия Химия. Биология. Экология

ISSN 1816-9775 (Print)
ISSN 2541-8971 (Online)

Для цитирования:

Светлакова А. В., Тучина Е. С. Фотокаталитическое действие светодиодного излучения (405 нм) и новых 3D-нанокомпозитов AL2O3 на рост Staphylococcus aureus // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2021. Т. 21, вып. 2. С. 185-189. DOI: 10.18500/1816-9775-2021-21-2-185-189, EDN: VZJUWE

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Полный текст в формате PDF(Ru):
скачать
(загрузок: 85)
Язык публикации: 
русский
Рубрика: 
Биология
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
577.344.3.579.61.666.1.056
DOI: 
10.18500/1816-9775-2021-21-2-185-189
EDN: 
VZJUWE

Фотокаталитическое действие светодиодного излучения (405 нм) и новых 3D-нанокомпозитов AL2O3 на рост Staphylococcus aureus

Авторы: 
Светлакова Анна Владимировна, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Тучина Елена Святославна, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Аннотация: 

Прогрессирующий рост устойчивости бактерий к антибиотическим препаратам требует создания высокоэффективных наноматериалов для борьбы с резистентными штаммами бактерий в условиях медицинских учреждений. Оксид алюминия является стабильным нетоксичным полупроводниковым материалом, однако фотокаталитические свойства его модификаций в отношении микроорганизмов недостаточно изучены. В данном исследовании были использованы новые 3D-композиты оксигидроксида алюминия (Al2O3 ? nH2O) в трех модификациях (?, ? и ?), представляющие собой сетку из 150-нм нанофибрил. Оценку фотокаталитических антибактериальных свойств композитов осуществляли на музейном штамме S. aureus 209 P. Было показано, что в сочетании с фиолетовым светодиодным излучением (405 нм, 17 мВт/см2 ) исследуемые композиты оказывают существенное подавление роста бактерий (выживаемость не превышала 11–27%), при этом наилучший результат показал образец, содержащий ?-Al2O3

Ключевые слова: 
фотокаталитическое воздействие
нанопокрытия
наночастицы
нанокопозиты
Al2O3
фиолетовый свет
405 нм
микроорганизмы
Staphylococcus aureus
Список источников: 
  1. Singh R., Smitha M. S., Singh S. P. The role of nanotechnology in combating multi-drug resistant // J. Nanosci. Nanotechnol. 2014. Vol. 14, № 7. Р. 4745–4756.
  2. Vance M. E., Kuiken T., Vejerano E. P., McGinnis S. P., Hochella M. F., Rejeski D., Hull M. S. Nanotechnology in the real world: redeveloping the nanomaterial consumer products inventory // Beilstein J. Nanotechnol. 2015. Vol. 6. P. 1769–1780. DOI: https://doi.org/10.3762/bjnano.6.181
  3. Kim I.-S., Baek M., Choi S.-J. Comparative Cytotoxicity of Al2O3, CeO2, TiO2 and ZnO Nanoparticles to Human Lung Cells // J. of Nanosci. and Nanotech. 2010. Vol. 10, № 5. P. 3453–3458. DOI: https://doi.org/10.1166/jnn.2010.2340
  4. Siroka P., Augustyniak A., Cendrowski K., Nawrotek P. Antimicrobial Activity of Al2O3, CuO, Fe3O4, and ZnO Рис. 2. Схема протекания фотокаталитических процессов с участием нанокомпозитов Al2O3 Fig. 2. Diagram of photocatalytic processes with the participation of nanocomposites Al2O3 Nanoparticles in Scope of Their Further Application in Cement-Based Building Materials // Nanomaterials. 2018. Vol. 8, № 4. P. 212–220. DOI: https://doi.org/10.3390/nano8040212
  5. Prabhakar P. V., Reddy U. A., Singh S. P., Balasubramanyam A., Rahman M. F., Indu Kumari S., Agawane S. B., Murty U. S. N., Grover P., Mahboob M. Oxidative stress induced by aluminum oxide nanomaterials after acute oral treatment in Wistar rats // J. Appl. Toxicol. 2015. Vol. 32. P. 436–445. DOI: https://doi.org/10.1002/jat.1775
  6. Priyanka G., Ciara B., Ailish B., Suresh C. P. Antimicrobial activity of photocatalysts: Fundamentals, mechanisms, kinetics and recent advances // Applied Catalysis B: Environmental. 2018. Vol. 225. P. 51–75. DOI: 10.1016/j.apcatb.2017.11.018
  7. Levin I., Brandon D. Metastable Alumina Polymorphs: Crystal Structures and Transition Sequences // J. of the Amer. Ceramic Society. 2005. Vol. 81, iss. 8. P. 1995–2012. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1151-2916.1998.tb02581.x
  8. Rozita Y., Brydson R., Scott А. An investigation of commercial gamma-Al2O3 nanoparticles // J. of Phys.: Conference Series. 2009. Vol. 241. P. 1–5.
  9. Lozhkomoev A. S., Kazantsev S. O., Pervikov V., Fomenko N., Gotman I. A new approach to production of antimicrobial Al2O3-Ag nanocomposites by electrical explosion of two wires // Materials Research Bulletin. 2019. Vol. 2019. P. 1–7.
  10. Li B., Yuan Н., Yi В., Zhang Y. Fabrication of the composite nanofi bers of NiO/?-Al2O3 for potential application in photocatalysis // Ceramics International. 2016. Vol. 42, № 15. P. 17405–17409.
  11. Parham S., Wicaksono D., Nur H. A proposed mechanism of action of textile/Al2O3–TiO2 bimetal oxide nanocomposite as an antimicrobial agent // The Journal of the Textile Institute. 2018. Vol. 110, № 5. P. 791–798
  12. Jia Z., Nadtochenko V., Radzig M. A., Khmel I. A., Zavilgelsky G., Azouani R., Kanaev A. Antibacterial activity of monolayer nanoparticulate AgN-(titanium-oxo-alkoxy) coatings // Mechanics & Industry. 2016. Vol. 17, № 5. P. 1–6.
  13. Jie L., Changcheng L., Aizeng M., Zhijian D., Huidong Z. Infl uence of Dechlorination Temperature on Propane Dehydrogenation over Pt-?-Al2O3 // China Petroleum Processing and Petrochemical Technology. 2018. Vol. 20, № 4. Р. 1–7.
  14. Khodan A. N., Nguyen T. H. N., Esaulkov M., Kiselev R., Amamra M., Vignes J.-L., Kanaev A. Porous monoliths consisting of aluminum oxyhydroxide nanofi brils : 3D structure, chemical composition, and phase transformations in the temperature range 25–1700 °C // J. Nanopart. Res. 2018. Vol 2, iss. 7. DOI: https://doi.org/10.1007/s11051-018-4285-4
  15. Khodan A. N., Baranchikov A. E., Utochnikova V. V., Simonenko N. P., Beltiukov A. N., Petukhov D. I., Kanaev A., Ivanov V. K. Superhydrophobic and luminescent highly porous nanostructured alumina monoliths modifi ed with tris(8-hydroxyquinolinato)aluminium // Microporous and Mesoporous Materials. 2019. Vol. 293. P. 291–302.
  16. Tartari A., Amamra M., Nguyen T. H. N., Piat M., Favero I., Ducci S., Khodan A., Boinovich L. B., Emelyanenko A. M., Kanaev A., Leo G. Ultra-porous alumina for applications in microwave planar antennas // Advanced Device Materials. 2016. Vol. 1, № 4. Р. 93–99.
  17. Koerich J. S., Diego Jose Nogueira D. J., Vaz V. P., Carmen Simioni C., Da Silva M. L. N., Ouriques L. C., Vicentini D. S., Matias W. G. Toxicity of binary mixtures of Al2O3 and ZnO nanoparticles toward fi broblast and bronchial epithelium cells // Journal of Toxicology and Environmental Health, Part A. 2020. P. 1. DOI: https://doi.org/10.1080/15287394.2020.1761496
  18. Ansari M. A., Khan H. M., Alzohairy M. A., Jalal M., Ali S. G., Pal R., Mussarat J. Green synthesis of Al2O3 nanoparticles and their bactericidal potential against clinical isolates of multi-drug resistant Pseudomonas aeruginosa // World J. Microbiol. Biotechnol. 2014. Vol. 31. P. 153. DOI: https://doi.org/10.1007/s11274-014-1757-2
  19. Bouslama M., Amamra M. C., Jia Z., Amar M. B., Brinza O., Chhor K., Abderrabba M., Vignes J.-L., Kanaev A. Nanoparticulate TiO2?Al2O3 Photocatalytic Media: Effect of Particle Size and Polymorphism on Photocatalytic Activity // ACS Catal. 2012. Vol. 2, № 9. P. 1884. DOI: https://doi.org/10.1021/cs300033y
  20. Nosaka Y., Nosaka A. Y. Generation and Detection of Reactive Oxygen Species in Photocatalysis // Chem. Rev. 2017. Vol. 117. P. 11302?11336. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.7b00161
Поступила в редакцию: 
26.01.2021
Принята к публикации: 
10.02.2021
Опубликована: 
30.06.2021