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裸金纳米颗粒的表面等离子体共振用于大肠杆菌的光动力灭活
摘要： 尽管此前已有研究探讨了使用高功率脉冲激光对裸金纳米结构进行抗菌光热灭活，但关于其在低功率密度连续波激光照射下光动力抗菌特性的报道甚少。因此，本文试图填补这一空白。我们研究了功率密度为40 mW/cm2的532 nm连续Nd:YAG激光与裸金纳米粒子对大肠杆菌ATCC25922的灭活效果。结果表明：单纯使用Nd:YAG激光照射60分钟仅使细菌存活率降低0.15个对数单位；而平均粒径15 nm的金纳米粒子在浓度超过0.5 μg/ml时对大肠杆菌ATCC25922具有毒性；值得注意的是，当0.5 μg/ml金纳米粒子与激光联合处理60分钟后，细菌存活率显著下降2.43个对数单位，且培养基未出现明显温升。本研究基于低功率密度激光与裸金纳米粒子可能的相互作用机制对结果进行了阐释，为后续开展对耐药病原体进行局部灭活且对邻近组织副作用最小的研究提供了先导基础。
关键词： 光动力灭活、金纳米粒子、低功率密度激光、表面等离子体共振
更新于2025-11-25 10:30:42
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取代2,3-二苯乙烯基吲哚的光物理性质：光谱学、计算及生物学研究
摘要： 通过稳态紫外-可见光谱、稳态荧光光谱、稳态激发光谱、时间相关单光子计数（TCSPC）光谱及时间分辨荧光上转换光谱（TRFLS）等光谱技术，研究了取代2,3-二苯乙烯基（23DSI）吲哚的光物理性质结构依赖性。所研究的每种23DSI衍生物均呈现独特的荧光发射和紫外-可见光谱，表明其发射与激发过程具有显著的结构依赖性。23DSI衍生物的紫外-可见光谱显示三个主要吸收带（仅因二苯乙烯基环上取代基团导致吸光度微小差异）。时间分辨荧光上转换研究表明：荧光呈现单指数衰减，计算得到的荧光寿命较短（约1纳秒）。所有23DSI衍生物在800纳米波长1.6瓦激光脉冲直接激发下均表现出双光子吸收特性。这些研究表明：连接在二苯乙烯基核心上的取代基可通过扭曲23DSI分子的π共轭体系来增强或抑制荧光强度。研究发现23DSI（对氟取代）具有最高荧光发射量子产率。对23DSI衍生物基态的理论计算证实：不同取代基的引入会导致电子密度分布差异。这些23DSI分子优异的荧光发射性能、高荧光量子产率及双光子吸收特性，使其成为生物成像、生物医药、荧光探针及光动力灭活（PDI）领域的理想候选材料。经微摩尔浓度23DSI（对甲氧基）和23DSI（对甲基）处理的枯草芽孢杆菌样品，在白光照射下显示出高效的光动力灭活（PDI）效果。
关键词： 双光子吸收、时间分辨荧光上转换激光光谱、光动力灭活、高斯计算、光物理性质、光激活
更新于2025-11-14 15:26:12
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响应面法评估伊红Y与530 nm LED光动力灭活金黄色葡萄球菌的应用
摘要： 光动力抗菌化疗（PAC）是灭活微生物的有效手段。该技术能有效杀灭食源性微生物——这些微生物正是全球主要公共卫生问题之一"食源性疾病"的元凶。本研究采用响应面法（RSM）评估伊红Y（EOS）浓度与照射时间的相互作用，并通过系列设计实验建立各因素对金黄色葡萄球菌数量的联合效应模型。通过构建二阶多项式经验模型，阐明了EOS浓度与照射时间的关系。结果表明该模型能准确预测这些因素对菌落数的综合影响（调整决定系数R2adj=0.9159，p=0.000034）。模型显著项依次为：光敏剂浓度的线性负效应、照射时间的线性负效应，以及光敏剂浓度的二次负效应。当光照剂量达9.98 J/cm2（498 nM EOS+10分钟照射）时，金黄色葡萄球菌数量降幅最大。所建模型对光灭活效果的预测能力得到成功验证。因此，RSM与PAC联用是灭活食源性致病菌的有效策略。
关键词： 光动力灭活、吨染料、食源性病原体、绿色LED光、数学模型
更新于2025-09-23 15:19:57
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在适宜光照下：利用专为抗菌应用设计的LED照明设备进行微生物光动力灭活
摘要： 耐药细菌威胁全球人类健康，并给医疗系统带来高昂成本。据《科学美国人》报道，若不立即解决该问题，到2050年因常规抗生素耐药菌导致的可避免死亡人数将累计达3亿。光动力灭活（PDI）已被证明能有效对抗微生物，且不受其常规治疗耐药性影响，但要实现临床应用转化，需要获得医疗器械认证的经济、均匀且强效的光源。本研究展示了两款专为PDI应用设计的新型发光二极管（LED）灯（Repuls7PDI-red和Repuls7PDI-blue），并验证了它们在使用亚甲蓝（MB，PDI中广泛使用的光敏化合物）或叶绿素钠镁复合物（CHL，一种获准作为食品添加剂E140的水溶性叶绿素衍生物）对抗细菌和真菌时的光动力效率。以革兰氏阳性金黄色葡萄球菌、革兰氏阴性大肠杆菌和酵母白色念珠菌作为模型系统。Repuls7PDI-red发射波长635 nm，在光源与目标距离13.5 cm时强度为27.6±2.4 mW·cm?2；Repuls7PDI-blue可在433 nm（紫光范围内）照射（13.5 cm处强度6.4±0.5 mW·cm?2）。亚甲蓝通过Repuls7PDI-red在635 nm（25.6 J·cm?2）光激活，在10 μM MB浓度下可杀灭大肠杆菌超过6个对数级。相同参数下，金黄色葡萄球菌（20 μM MB）杀灭率超99.99999%，白色念珠菌（50 μM MB）杀灭率达99.99%。若采用蓝光（Repuls7PDI-blue，433 nm，6.6 J·cm?2）触发活性氧（ROS）产生，可实现金黄色葡萄球菌（5 μM CHL，菌落形成单位减少>7个对数级）和白色念珠菌（>7个对数级）低于检测限的光灭活?；贑HL（10 μM）的红光激活PDI使金黄色葡萄球菌活菌数减少超过6个对数级。数据证明这两款LED光源均适用于光动力灭活，其易用设计、高光输出及明确波长可能推动PDI临床转化。
关键词： 发光二极管、光敏剂、光动力灭活、光源、天然物质
更新于2025-09-19 17:13:59
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一些酞菁化合物对包膜病毒和裸露病毒的 光动力效应
摘要： 测试了三种光敏酞菁衍生物对两种包膜病毒（牛病毒性腹泻病毒BVDV、甲型流感病毒A(H3N2)）和两种非包膜病毒（1型脊髓灰质炎病毒PV-1、5型人腺病毒HAdV5）的光动力灭活活性。对于包膜病毒，八甲基吡啶氧基取代镓酞菁(Ga8)对BVDV表现出杀病毒与光照效应的协同作用，而四甲基吡啶氧基取代镓酞菁(Ga4)仅呈现显著光灭活效果；甲型流感病毒未观察到此类效应。相比之下，Ga4和Ga8对裸病毒（尤其是HAdV5）展现出极高的光灭活潜力，其中杀病毒效应与光照效应均产生协同作用。
关键词： 病毒、光动力灭活、酞菁
更新于2025-09-09 09:28:46
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用于增强等离子体增效单线态氧生成及细菌灭活的混合银纳米立方体
摘要： 等离子体纳米粒子能与相邻的光敏剂分子产生强烈相互作用，从而显著改变其单线态氧（1O2）的生成。本工作报道了利用各向异性（非球形）金属纳米粒子的避雷针效应（即等离子体热点）开发的新一代金属增强型1O2纳米平台。我们基于优化方案合成了玫瑰红修饰的二氧化硅包覆银纳米立方体（Ag@SiO2-RB NCs），其二氧化硅壳层厚度可在5-50纳米范围内调控，并获得了高度均一的银纳米立方体。稳态和时间分辨1O2测量不仅证实了二氧化硅壳层厚度对金属增强1O2生成现象的影响，更凸显了这代新型纳米平台的优越性。当二氧化硅壳层厚度为10纳米时，观测到约12倍的单线态氧最大增强效应——这是迄今胶体纳米颗粒悬浮液中报道的最大1O2生成金属增强因子之一。最后，我们将Ag@SiO2-RB NCs与本团队先前报道的Ag@SiO2-RB纳米球进行对比，在针对革兰氏阳性和阴性细菌模型菌株的光动力灭活实验中，具有更强1O2生成能力的Ag@SiO2-RB NCs展现出更优的抗菌活性。
关键词： 等离子体纳米粒子、光动力灭活、单线态氧、玫瑰红、银纳米立方体、细菌
更新于2025-09-04 15:30:14