Образец для цитирования:

Тучина Е. С., Корченова М. В., Светлакова А. В., Кордас К. ., Тучин В. В. Новые гипс-титановые композиты для антимикробного фотокаталитического воздействия на Staphylococcus aureus // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2020. Т. 20, вып. 3. С. 324-331. DOI: https://doi.org/10.18500/1816-9775-2020-20-3-324-331


Рубрика: 
УДК: 
577.344.3.579.61.666.1.056
Язык публикации: 
русский

Новые гипс-титановые композиты для антимикробного фотокаталитического воздействия на Staphylococcus aureus

Тип статьи для РИНЦ: 
RAR научная статья
Аннотация

В последнее десятилетие были созданы новые композитные фотокаталитические материалы с широким спектром применения. Антимикробные покрытия на основе фотокаталитических материалов являются экологически чистыми и эффективными для применения в здравоохранении, пищевой промышленности, на предприятиях и объектах сферы услуг. Данное исследование посвящено изучению антибактериальной активности гипс-титановых нанокомпозитов. Были проверены иммобилизованные в гипсе нанопроволоки диоксида титана, легированные палладием и допированные азотом и водородом при освещении светодиодными источниками в УФ и фиолетовой части спектра (365, 385, 405 нм). Было показано, что материалы с повышенным содержанием гипса и легированные палладием проявляют наибольшую антибактериальную активность (до 90–98% гибели микробной популяции) за счет оптимального поглощения света на выбранных длинах волн и его рассеяния в гипсе. При использовании композитов в сочетании с разным освещением показано, что наиболее эффективным является комплексное действие образца G-Ti-Pd-7, содержащего 10 масс.% нанопроволок TiO2 , прошедших допирование азотом и легирование палладием.

Литература
  1. Решедько Г. Л., Рябкова E. Л., Кречикова О. И., Сухорукова М. В., Шевченко О. В., Эйдельштейн М. В., Козлов Р. С. Резистентность к антибиотикам грамотрицательных возбудителей нозокомиальных инфекций в ОРИТ многопрофильных стационаров России // Болезни и возбудители. 2008. Т. 10, № 2. С. 96–112.
  2. Thompson K. A., Bennett A. M., Walker J. T., Hosp J. Aerosol survival of Staphylococcus epidermidis // Journal of Hospital Infection. 2011. Vol. 78, № 3. P. 216–220.
  3. Martin J. K., Sheehan J. K., Bratton B. P., Moore G. M., Mateus A., Li S. H.-J., Kim H., Rabinowitz J. D., Typas A., Savitski M. M., Wilson M. Z., Gitai Z. A Dual-Mechanism Antibiotic Kills Gram-Negative Bacteria and Avoids Drug Resistance // The Cell. 2020. Vol. 5. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.05.005
  4. Lipovsky A., Nitzan Y., Friedmann H., Lubart R. Sensitivity of Staphylococcus aureus Strains to Broadband Visible Light // Photochem. Photobiol. 2009. Vol. 85, № 1. P. 255–260.
  5. Szczawinski J., Tomaszewski H., Jackowska-Tracz A., Szczawińska M. E. Survival of Staphylococcus aureus exposed to UV radiation on the surface of ceramic tiles coated with TiO2 // Polish Journal of Veterinary Sciences. 2011. Vol. 14, № 1. P. 41–46.
  6. Subhi H., Reza F., Husein A., Nurul A. A. Cytotoxicity of gypsum-based biomaterial for direct pulp capping using stem cells from human exfoliated deciduous teeth // J. Conserv Dent. 2018. Vol. 21, № 1. P. 21–25.
  7. Нуриева Е. М., Королев Э. А., Бахтин А. И., Халлиулин М. И., Алтыкис М. Г., Рахимов Р. З., Сабанина Ю. В. Комплексные исследования физико-механических и структурных свойств минералов многофазовых гипсовых вяжущих при длительном хранении // Минералогия техногенеза. 2006. Т. 6, № 1. С. 333–339.
  8. Фатхутдинова Л. М., Халиуллин Т. О., Залялов Р. Р. Токсичность искусственных наночастиц // Казан. мед. журн. 2009. Т. 90, № 4. С. 578–584.
  9. Абдуллин И. Ш., Канарская З. А., Хубатхузин А. А., Калашников Д. И., Гатина Э. Б. Нанодисперсные материалы на основе оксида титана в микробиологической, медицинской и пищевой промышленности // Вестн. Казан. техн. ун-та. 2012. Т. 10, № 12. С. 158–165.
  10. Makvandi P., Wang C.-Y., Nazarzadeh Zare E., Borzacchiello A., Niu L., Tay F. Metal-based nanomaterials in biomedical applications : Antimicrobial activity and cytotoxicity aspects // Adv. Funct. Mater. 2020. Vol. 30, № 22. DOI: https://doi.org/10.1002/adfm.201910021
  11. Fujishima A., Zhang X. Titanium dioxide photocatalysis : present situation and future approaches // C. R. Chimie. 2006. Vol. 9. P. 750–760.
  12. Dastjerdi R., Montazer M. A review on the application of inorganic nano-structured materials in the modifi cation of textiles : Focus on anti-microbial properties // Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 2010. Vol. 79, № 1. P. 5–18.
  13. Гуров А. А., Позорова С. Е. Создание полифазных керамических образцов на основе наноразмерного диоксида титана // Master’s Journal. 2016. Vol. 1. P. 36–40.
  14. Тучина Е. С., Гвоздев Г. А., Кособудский И. Д., Shih W.-C., Тучин В. В. Антимикробное фотодинамическое воздействие с использованием покрытий на основе наночастиц металлов (Ag, Аu) // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Химия. Биология. Экология. 2019. Т. 19, вып. 3. С. 322–325. DOI: https://doi.org/10.18500/1816- 9775-2019-19-3-322-325
  15. Jing Z., Wang C., Wang G., Li W., Lu D. Preparation and antibacterial activities of undoped and palladium doped titania nanoparticles // J. Sol-Gel Sci. Technol. 2010. Vol. 56. P. 121–127.
  16. Sarkar A., Shchukarev A., Leino A.-R., Kordas K., Mikkola J.-P., Petrov P. O., Tuchina E. S., Popov A. P., Darvin M. E., Meinke M., Lademann J., Tuchin V. V. Photocatalytic activity of TiO2 nanoparticles: effect of thermal annealing under various gaseous atmospheres // Nanotechnology. 2012. Vol. 23. P. 1–8.
  17. Mohl М., Dombovari А., Tuchina E. S., Petrov P. O., Bibikova O. A., Skovorodkin I., Popov A. P., Rautio A.-R., Sarkar A., Mikkola J.-P., Huuhtanen M., Vainio S., Keiski R. L., Prilepsky A., Kukovecz A., Konya Z., Tuchin V. V., Kordas K. Titania nanofibers in gypsum composites: an antibacterial and cytotoxicology study // Journal of Materials Chemistry B. 2014. Vol. 2. P. 1307–1316.
  18. Carneiro I., Carvalho S., Henrique R., Oliveira L., Tuchin V. Moving tissue spectral window to the deepultraviolet via optical clearing // J. Biophotonics. 2019. Vol. 12, № 12. P. e201900181.
  19. Селифонов А. А., Тучин В. В. Управление оптическими свойствами тканей десны и дентина зуба человека на лазерных линиях в диапазоне 200–800 нм // Квантовая электроника. 2020. Т. 50, № 1. С. 47–54.
Краткое содержание (на английском языке): 
Полный текст в формате PDF (на русском языке):