The Synergistic Effect of Visible Light and Gentamycin on <em>Pseudomona aeruginosa</em> Microorganisms

Recently there were several publications on the  bactericidal effect of visible light, most of them claiming that blue part of  the spectrum (400 nm-500 ...

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Bar-Ilan University

Chronic wounds resistant to conventional therapy have been treated successfully with low energy lasers and light emitting diodes (LEDs) in the visible and near IR region. It has been proposed that production of low level reactive oxygen species (ROS) following illumination is the first step of photobiomodulation. It was also shown that white light (400-800 nm) has similar stimulatory effects as lasers and LEDs. ROS at higher levels are toxic to cells and bacteria.

A possible mechanism for visible light-induced wound healing.

Les plaies chroniques r&eacute;sistantes aux traitements conventionnels ont &eacute;t&eacute; trait&eacute;s avec succ&egrave;s avec des lasers de faible consommation d&#39;&eacute;nergie et de diodes &eacute;lectroluminescentes (LED dans le visible et proche r&eacute;gion IR). Il a &eacute;t&eacute; propos&eacute; que la production de faible niveau reactive oxygen species (ROS) apr&egrave;s l&#39;illumination est la premi&egrave;re &eacute;tape de la photobiomodulation. On a aussi montr&eacute; que la lumi&egrave;re blanche (400 &agrave; 800 nm) a des effets stimulants analogues comme les lasers et LEDs. ROS &agrave; des niveaux sup&eacute;rieurs sont toxiques pour les cellules et bact&eacute;ries.

Un m&eacute;canisme possible pour la gu&eacute;rison des plaies d&#39;induites par la lumi&egrave;re visible.

Ferite croniche resistenti alla terapia convenzionale sono state trattate con successo con laser a bassa energia e diodi luminosi (LED nel visibile e vicino regione IR). &Egrave; stato proposto che la produzione di specie di basso livello di ossigeno reattivo (ROS) seguito di illuminazione &egrave; il primo passo di fotobiomodulazione. &Egrave; stato inoltre dimostrato che la luce bianca (400-800 nm) ha simili effetti stimolante come laser e LED. ROS a livelli pi&ugrave; elevati sono tossici per le cellule e batteri.

Un possibile meccanismo per la guarigione della ferita indotta da luce visibile.

The phototoxic effect of illumination with broadband visible light on the viability of two Staphylococcus aureus strains was examined in the present study. A difference in the light sensitivity of the two strains was found. Illumination of the tested strains with a fluence rate of 180 J cm(-2) caused a reduction of up to 99.8% in the colony count of one of the strains (the "sensitive" strain). Illumination of the other strain (the "resistant" strain) resulted in a 55.5% reduction in viability. Proliferation of both strains was observed at low fluence rates of light. The phototoxic effect was found to be dependent on oxy radical production. The light-sensitive strain produced higher amounts of hydroxyl and superoxide radicals than the "resistant" strain. Adaptation to oxidative stress was exhibited only by the "resistant" strain. The "sensitive" strain produced ten times more endogenous porphyrins and secreted almost nine times more porphyrins than the resistant strain. Furthermore, the "resistant" strain produced twice as many carotenoids that protect the strain from illumination than the "sensitive" strain. These results indicate that high intensities of visible light cause bacterial photoeradication, a reaction which may assist wound healing by killing the infecting bacteria. On the other hand, low intensities of white light were found to enhance bacterial proliferation and thus prolong wound infection.

Sensitivity of Staphylococcus aureus strains to broadband visible light.

L&#39;effet phototoxique d&#39;&eacute;clairage avec lumi&egrave;re visible &agrave; large bande sur la viabilit&eacute; des deux souches de Staphylococcus aureus a &eacute;t&eacute; examin&eacute;e dans la pr&eacute;sente &eacute;tude. Une diff&eacute;rence dans la sensibilit&eacute; &agrave; la lumi&egrave;re des deux souches a &eacute;t&eacute; constat&eacute;e. Illumination des souches test&eacute;es avec un d&eacute;bit de fluence de 180 J cm(-2) a entra&icirc;n&eacute; une r&eacute;duction pouvant atteindre 99,8 % dans le comptage des colonies de l&#39;une des souches (la souche &laquo; sensible &raquo;). Illumination de l&#39;autre souche (la souche &laquo; r&eacute;sistante &raquo;) a entra&icirc;n&eacute; une r&eacute;duction de 55,5 % de viabilit&eacute;. Prolif&eacute;ration des deux souches a &eacute;t&eacute; observ&eacute;e &agrave; des taux faibles fluence de la lumi&egrave;re. L&#39;effet phototoxique s&#39;est av&eacute;r&eacute; pour &ecirc;tre tributaire de la production de radicaux oxy. La souche sensible &agrave; la lumi&egrave;re a produit des quantit&eacute;s plus &eacute;lev&eacute;es de radicaux hydroxyle et superoxyde que la souche &laquo; r&eacute;sistante &raquo;. Adaptation au stress oxydatif a &eacute;t&eacute; expos&eacute;e que par la souche &laquo; r&eacute;sistante &raquo;. La souche &laquo; sensible &raquo; produit dix fois plus de porphyrines endog&egrave;nes et s&eacute;cr&eacute;t&eacute;e porphyrines presque neuf fois plus que la souche r&eacute;sistante. En outre, la souche &laquo; r&eacute;sistante &raquo; produit deux fois plus de carot&eacute;no&iuml;des qui prot&egrave;gent la souche de l&#39;illumination que la souche &laquo; sensible &raquo;. Ces r&eacute;sultats indiquent que les fortes intensit&eacute;s de lumi&egrave;re visible provoquent photoeradication bact&eacute;rienne, une r&eacute;action qui peut aider &agrave; la cicatrisation des plaies en tuant les bact&eacute;ries infectant. En revanche, les faibles intensit&eacute;s de lumi&egrave;re blanche trouv&eacute;es pour am&eacute;liorer la prolif&eacute;ration bact&eacute;rienne et ainsi prolonger l&#39;infection de la plaie.

Sensibilit&eacute; des souches de Staphylococcus aureus &agrave; la lumi&egrave;re visible &agrave; large bande.

Nel presente studio &egrave; stato esaminato l&#39;effetto fototossico di illuminazione con luce visibile a banda larga sull&#39;attuabilit&agrave; di due ceppi di Staphylococcus aureus. &Egrave; stata riscontrata una differenza nella sensibilit&agrave; alla luce dei due ceppi. Illuminazione dei ceppi testati con un tasso di fluenza di 180 J cm(-2) ha causato una riduzione fino al 99,8% nel conteggio Colonia di uno dei ceppi (il ceppo &quot;sensibile&quot;). Illuminazione di altro ceppo (il ceppo &quot;resistente&quot;) condotto ad una riduzione di 55,5% di redditivit&agrave;. Proliferazione di entrambi i ceppi &egrave; stata osservata a tariffe di bassa fluenza della luce. L&#39;effetto fototossico &egrave; stato trovato per essere dipendente dalla produzione di radicali oxy. Il ceppo sensibili alla luce prodotta una maggiore quantit&agrave; di radicali idrossilici e superossido rispetto al ceppo &quot;resistente&quot;. Adattamento allo stress ossidativo &egrave; stato esposto solo dal ceppo &quot;resistente&quot;. Il ceppo &quot;sensibile&quot; prodotto dieci volte pi&ugrave; porfirine endogene e secreto porfirine quasi nove volte di pi&ugrave; rispetto al ceppo resistente. Inoltre, il ceppo &quot;resistente&quot; prodotto due volte come molti carotenoidi che proteggono il ceppo da illuminazione rispetto al ceppo &quot;sensibile&quot;. Questi risultati indicano che ad alta intensit&agrave; di luce visibile causa batterica photoeradication, una reazione che pu&ograve; aiutare la guarigione della ferita da uccidere i batteri infettante. D&#39;altra parte, bassa intensit&agrave; di luce bianca sono stati trovati per migliorare la proliferazione batterica e quindi prolungare la infezione della ferita.

Sensibilit&agrave; dei ceppi di Staphylococcus aureus a luce visibile a banda larga.

Visible light (400-800 nm) at high intensity was previously found to kill bacteria that are frequently found in infected wounds, while low-power white light enhances bacterial proliferation. The phototoxic effect was found to involve induction of reactive oxygen species (ROS) production by the bacteria. The aim of the present study was to identify the most effective wavelengths in the visible range for inducing a bactericidal effect.

Visible light-induced killing of bacteria as a function of wavelength: implication for wound healing.

La lumi&egrave;re visible (400 &agrave; 800 nm) &agrave; haute intensit&eacute; a &eacute;t&eacute; pr&eacute;c&eacute;demment jug&eacute;e pour tuer les bact&eacute;ries qui se trouvent fr&eacute;quemment dans les plaies infect&eacute;es, tandis que la lumi&egrave;re blanche de faible puissance accro&icirc;t la prolif&eacute;ration bact&eacute;rienne. L&#39;effet phototoxique a &eacute;t&eacute; trouv&eacute; &agrave; impliquer l&#39;induction de la production (ROS) les esp&egrave;ces r&eacute;actives de l&#39;oxyg&egrave;ne par les bact&eacute;ries. Le but de cette &eacute;tude &eacute;tait d&#39;identifier les longueurs d&#39;onde plus efficaces dans le domaine du visible pour induire un effet bact&eacute;ricide.

Induites par la lumi&egrave;re visible tuer des bact&eacute;ries en fonction de la longueur d&#39;onde : implications pour la cicatrisation des plaies.

Luce visibile (400-800 nm) ad alta intensit&agrave; &egrave; stato trovato in precedenza per uccidere i batteri che si trovano frequentemente nelle ferite infette, mentre a bassa potenza luce bianca migliora la proliferazione batterica. L&#39;effetto fototossico &egrave; stato trovato a coinvolgere a induzione di produzione (ROS) di specie reattive dell&#39;ossigeno da parte dei batteri. Lo scopo del presente studio era quello di individuare le lunghezze d&#39;onda pi&ugrave; efficace nella gamma visibile per indurre un effetto battericida.

Visibile luce-indotta uccisione dei batteri in funzione della lunghezza d&#39;onda: implicazioni per la guarigione della ferita.

Non-healing ulcers represent a significant dermatological problem. Recently, conventional therapy-resistant chronic ulcers have been treated with low energy lasers or light-emitting diodes in the visible and near IR region, but only a few placebo-controlled double-blind studies have been performed to support the efficacy of this approach. The aim of the present study was to evaluate the efficacy of a broadband (400-800â€‰ nm) visible light device in the treatment of leg or foot ulcers.

Visible light-induced healing of diabetic or venous foot ulcers: a placebo-controlled double-blind study.

Non-la gu&eacute;rison des ulc&egrave;res repr&eacute;sentent un important probl&egrave;me dermatologique. R&eacute;cemment, des ulc&egrave;res chroniques r&eacute;sistantes aux traitements classiques ont &eacute;t&eacute; trait&eacute;es avec des lasers &agrave; basse &eacute;nergie ou diodes &eacute;lectroluminescentes dans le visible et proche r&eacute;gion IR, mais uniquement quelques contr&ocirc;l&eacute;e contre placebo en double-aveugle &eacute;tudes ont &eacute;t&eacute; effectu&eacute;es pour confirmer l&#39;efficacit&eacute; de cette approche. Le but de cette &eacute;tude &eacute;tait d&#39;&eacute;valuer l&#39;efficacit&eacute; d&#39;un dispositif de lumi&egrave;re visible du haut d&eacute;bit (400 &agrave; 800 nm) dans le traitement des ulc&egrave;res de jambe ou du pied.

Visible photo-induits cicatrisation des ulc&egrave;res du pied diab&eacute;tique ou veineux : une &eacute;tude en double aveugle contr&ocirc;l&eacute;e contre placebo.

Ulcere non-guarigione rappresentano un significativo problema dermatologico. Recentemente, ulcere croniche resistenti a terapia convenzionale sono state trattate con laser a bassa energia o diodi emettitori di luce nel visibile e vicino regione IR, ma solo pochi controllato con placebo studi double-blind sono stati eseguiti per sostenere l&#39;efficacia di questo approccio. Lo scopo del presente studio era di valutare l&#39;efficacia di un dispositivo di luce visibile a banda larga (400-800 nm) nel trattamento delle ulcere di gamba o piede.

Visibile luce-indotta di guarigione delle ulcere del piede diabetico o venoso: uno studio in doppio cieco controllato con placebo.

Nanoparticules d&#39;oxyde METALLIQUE ont marqu&eacute; une activit&eacute; antibact&eacute;rienne. L&#39;effet toxique de ces nanoparticules, telles que celles de ZnO, a &eacute;t&eacute; trouv&eacute; &agrave; se produire en raison d&#39;une interaction entre la surface des nanoparticules et l&#39;eau et d&#39;augmenter avec une diminution de la taille des particules. Dans la pr&eacute;sente &eacute;tude, nous avons test&eacute; la capacit&eacute; des nanoparticules de ZnO d&#39;influer sur la viabilit&eacute; de la levure pathog&egrave;ne, Candida albicans (c. albicans). Un effet de concentration-d&eacute;pendante de ZnO sur la viabilit&eacute; de c. albicans a &eacute;t&eacute; observ&eacute;. La concentration minimale de fongicide de ZnO s&#39;est av&eacute;r&eacute;e ml(-1) 0,1 mg ZnO ; Cette concentration a caus&eacute; une inhibition de plus de 95 % de la croissance de c. albicans. Nanoparticules de ZnO inhibent &eacute;galement la croissance de c. albicans lorsqu&#39;il a &eacute;t&eacute; ajout&eacute; &agrave; la phase logarithmique de croissance. Ajout d&#39;histidine (un d&eacute;sactiveur de radicaux hydroxyle et l&#39;oxyg&egrave;ne singulet) a entra&icirc;n&eacute; la r&eacute;duction de l&#39;effet de ZnO sur c. albicans en fonction de sa concentration. Une &eacute;limination presque compl&egrave;te de l&#39;effet antimycosique a &eacute;t&eacute; obtenue apr&egrave;s addition de 5 mM de l&#39;histidine. Excitant le ZnO par la lumi&egrave;re visible, ont augment&eacute; la mort de cellules de levure. Les effets de l&#39;histidine sugg&egrave;rent l&#39;implication des esp&egrave;ces r&eacute;actives de l&#39;oxyg&egrave;ne, y compris les radicaux hydroxyle et l&#39;oxyg&egrave;ne singulet, dans la mort cellulaire. &Agrave; la lumi&egrave;re de ces r&eacute;sultats, il appara&icirc;t que les nanoparticules d&#39;oxyde METALLIQUE peuvent fournir une nouvelle famille de compos&eacute;s fongicides.

Activit&eacute; antifongique des nanoparticules de ZnO--le r&ocirc;le de ROS m&eacute;di&eacute;e par des l&eacute;sions des cellules.

Metal oxide nanoparticles have marked antibacterial activity. The toxic effect of these nanoparticles, such as those comprised of ZnO, has been found to occur due to an interaction of the nanoparticle surface with water, and to increase with a decrease in particle size. In the present study, we tested the ability of ZnO nanoparticles to affect the viability of the pathogenic yeast, Candida albicans (C. albicans). A concentration-dependent effect of ZnO on the viability of C. albicans was observed. The minimal fungicidal concentration of ZnO was found to be 0.1 mg ml(-1) ZnO; this concentration caused an inhibition of over 95% in the growth of C. albicans. ZnO nanoparticles also inhibited the growth of C. albicans when it was added at the logarithmic phase of growth. Addition of histidine (a quencher of hydroxyl radicals and singlet oxygen) caused reduction in the effect of ZnO on C. albicans depending on its concentration. An almost complete elimination of the antimycotic effect was achieved following addition of 5 mM of histidine. Exciting the ZnO by visible light increased the yeast cell death. The effects of histidine suggest the involvement of reactive oxygen species, including hydroxyl radicals and singlet oxygen, in cell death. In light of the above results it appears that metal oxide nanoparticles may provide a novel family of fungicidal compounds.

Antifungal activity of ZnO nanoparticles--the role of ROS mediated cell injury.

Le nanoparticelle di ossido di metallo hanno segnato attivit&agrave; antibatterica. L&#39;effetto tossico di queste nanoparticelle, come quelli di ZnO, &egrave; stato trovato a verificarsi a causa di un&#39;interazione di superficie delle nanoparticelle con acqua e di aumentare con una diminuzione della dimensione delle particelle. Nel presente studio, abbiamo testato la capacit&agrave; di ZnO nanoparticelle di influenzare la vitalit&agrave; del lievito patogeno, Candida albicans (c. albicans). &Egrave; stato osservato un effetto concentrazione-dipendente di ZnO sull&#39;attuabilit&agrave; della c. albicans. La minima concentrazione fungicida di ZnO &egrave; stata trovata per essere 0,1 mg ml(-1) ZnO; questa concentrazione ha causato un&#39;inibizione di oltre il 95% della crescita di c. albicans. ZnO nanoparticelle inibiscono la crescita di c. albicans anche quando &egrave; stato aggiunto in fase logaritmica di crescita. Aggiunta di istidina (un quencher radicali dell&#39;idrossile e ossigeno singoletto) ha causato riduzione dell&#39;effetto di ZnO su c. albicans a seconda della sua concentrazione. Una quasi totale eliminazione dell&#39;effetto antimicotico &egrave; stato raggiunto dopo l&#39;aggiunta di 5 mM di istidina. Emozionante il ZnO di luce visibile aumento la morte delle cellule di lievito. Gli effetti dell&#39;istidina suggeriscono il coinvolgimento di specie reattive dell&#39;ossigeno, tra cui i radicali dell&#39;idrossile e ossigeno singoletto, nella morte delle cellule. Alla luce dei risultati di cui sopra, sembra che le nanoparticelle di ossido di metallo possono fornire una famiglia romanzo di fungicide composti.

Attivit&agrave; antifungina di nanoparticelle di ZnO - il ruolo dei ROS mediata da lesioni delle cellule.

In recent years nano-metaloxides which easily penetrate into the cells with special interest due to their higher chemical reactivity as compared to that of similar materials in the bulk form. Of particular interest are nano-TiO(2) and ZnO, which have been widely used for their bactericidal and anticancerous properties.

Enhanced inactivation of bacteria by metal-oxide nanoparticles combined with visible light irradiation.

Au cours des derni&egrave;res ann&eacute;es nano-metaloxides, qui p&eacute;n&egrave;trent facilement dans les cellules avec un int&eacute;r&ecirc;t particulier en raison de leur r&eacute;activit&eacute; chimique plus &eacute;lev&eacute;e comparativement &agrave; celle des mat&eacute;riaux similaires sous la forme de vrac. Nano-TiO(2) et ZnO, qui ont &eacute;t&eacute; largement utilis&eacute;es pour leurs propri&eacute;t&eacute;s bact&eacute;ricides et anticanc&eacute;reuses sont particuli&egrave;rement int&eacute;ressants.

Am&eacute;lior&eacute; d&#39;inactivation des bact&eacute;ries par les nanoparticules d&#39;oxyde m&eacute;tallique combin&eacute;es avec l&#39;irradiation de lumi&egrave;re visible.

In anni recenti nano-metaloxides che penetrano facilmente nelle cellule con particolare interesse a causa della loro reattivit&agrave; chimica superiore rispetto a quello dei materiali simili in forma bulk. Di particolare interesse sono nano-TiO(2) e ZnO, che sono stati ampiamente usati per le loro propriet&agrave; battericide e retrapianto.

Enhanced inattivazione dei batteri da nanoparticelle di ossido di metallo combinate con irradiazione di luce visibile.

Photoexcited TiO(2) has been found to generate reactive oxygen species, yet the precise mechanism and chemical nature of the generated oxy species especially regarding the different crystal phases remain to be elucidated. Visible light-induced reactions of a suspension of titanium dioxide (TiO(2)) in water were investigated using electron paramagnetic resonance (EPR) coupled with the spin-trapping technique. Increased levels of both hydroxyl (Ë™OH) and superoxide anion (Ë™O(2)(-)) radicals were detected in TiO(2) rutile and anatase nanoparticles (50 nm). The intensity of signals assigned to the Ë™OH and Ë™O(2)(-) radicals was larger for the anatase phase than that originating from rutile. Moreover, illumination with visible (nonUV) light enhanced Ë™O(2)(-) formation in the rutile phase. Singlet oxygen was not detected in water suspension of TiO(2) neither in rutile nor in anatase nanoparticles, but irradiation of the rutile phase with visible light revealed a signal, which could be attributed to singlet oxygen formation. The blue part of visible spectrum (400-500 nm) was found to be responsible for the light-induced ROS in TiO(2) nanoparticles. The characterization of the mechanism of visible light-induced oxy radicals formation by TiO(2) nanoparticles could contribute to its use as a sterilization agent.

The different behavior of rutile and anatase nanoparticles in forming oxy radicals upon illumination with visible light: an EPR study.

Photoexcit&eacute;e TiO(2) a &eacute;t&eacute; trouv&eacute; pour g&eacute;n&eacute;rer des esp&egrave;ces r&eacute;actives de l&#39;oxyg&egrave;ne, mais le m&eacute;canisme pr&eacute;cis et la nature chimique de l&#39;esp&egrave;ce oxy g&eacute;n&eacute;r&eacute; en particulier en ce qui concerne les phases cristallines diff&eacute;rentes restent &agrave; &eacute;lucider. R&eacute;actions induites par la lumi&egrave;re visibles d&#39;une suspension de dioxyde de titane (TiO(2)) dans l&#39;eau ont &eacute;t&eacute; &eacute;tudi&eacute;s &agrave; l&#39;aide de la r&eacute;sonance paramagn&eacute;tique &eacute;lectronique (RPE) coupl&eacute;e &agrave; la technique de pi&eacute;geage du spin. Une augmentation des concentrations des hydroxyles (&#x2D9;OH) et l&#39;anion superoxyde (&#x2D9;O(2)(-)) radicaux ont &eacute;t&eacute; d&eacute;tect&eacute;s dans des nanoparticules de rutile et anatase TiO(2) (50 nm). L&#39;intensit&eacute; des signaux assign&eacute;s aux radicaux &#x2D9;OH et &#x2D9;O(2)(-) &eacute;tait plus grande pour la phase d&#39;anatase que celui provenant de rutile. En outre, un &eacute;clairage avec lumi&egrave;re visible (nonUV) am&eacute;lior&eacute; &#x2D9;O(2)(-) formation dans la phase de rutile. L&#39;oxyg&egrave;ne singulet n&#39;a pas &eacute;t&eacute; d&eacute;tect&eacute; en suspension de l&#39;eau de TiO(2) dans le rutile ni dans les nanoparticules d&#39;anatase, mais l&#39;irradiation de la phase de rutile avec lumi&egrave;re visible a r&eacute;v&eacute;l&eacute; un signal qui pourrait &ecirc;tre attribu&eacute; &agrave; la formation d&#39;oxyg&egrave;ne singulet. La partie bleue du spectre visible (400-500 nm) s&#39;est av&eacute;r&eacute;e pour &ecirc;tre responsable par le ROS induites par la lumi&egrave;re dans des nanoparticules de TiO(2). La caract&eacute;risation des m&eacute;canismes de formation des radicaux oxy induites par la lumi&egrave;re visible de nanoparticules TiO(2) pourrait contribuer &agrave; son utilisation comme agent de st&eacute;rilisation.

Le comportement diff&eacute;rent des nanoparticules de rutile et anatase en formant des radicaux oxy sur un &eacute;clairage avec lumi&egrave;re visible : une &eacute;tude de l&#39;EPR.

Photoexcited TiO(2) &egrave; stato trovato per generare specie reattive dell&#39;ossigeno, ma il meccanismo preciso e natura chimica delle specie di ossi generato specialmente per quanto riguarda le fasi differenti di cristallo rimangono per essere chiarita. Reazioni indotta da luce visibile di una sospensione di biossido di titanio (TiO(2)) in acqua sono stati studiati mediante risonanza paramagnetica elettronica (EPR) accoppiato con la tecnica di spin-trapping. Aumentati livelli di idrossile (&#x2D9;OH) e di anione superossido (radicali &#x2D9;O(2)(-)) sono stati rilevati in TiO(2) rutilo e anatasio nanoparticelle (50 nm). L&#39;intensit&agrave; dei segnali assegnate ai radicali &#x2D9;OH e &#x2D9;O(2)(-) era grande per la fase di anatasio rispetto a quello originario di rutilo. Inoltre, l&#39;illuminazione con luce visibile (nonUV) enhanced &#x2D9;O(2)(-) formazione in fase di rutilo. Ossigeno singoletto non &egrave; stata rilevata in sospensione dell&#39;acqua di TiO(2) nel rutilo n&eacute; in nanoparticelle di anatasio, ma irradiazione della fase rutilo con luce visibile ha rivelato un segnale, che potrebbe essere attribuito alla formazione di ossigeno singoletto. La parte blu dello spettro visibile (400-500 nm) &egrave; stata trovata per essere responsabile del ROS indotta da luce in nanoparticelle TiO(2). La caratterizzazione del meccanismo di formazione di visibile luce-indotta ossi radicali da nanoparticelle TiO(2) poteva contribuire al suo utilizzo come agente di sterilizzazione.

Il diverso comportamento delle nanoparticelle di rutilo e anatasio nel formare i radicali oxy su illuminazione con luce visibile: uno studio EPR.

To date, there is still a lack of definite knowledge regarding the interaction of CuO nanoparticles with bacteria and the possible permeation of the nanoparticles into bacterial cells. This study was aimed at shedding light on the size-dependent (from the microscale down to the small nanoscale) antibacterial activity of CuO. The potent antibacterial activity of CuO nanoparticles was found to be due to ROS-generation by the nanoparticles attached to the bacterial cells, which in turn provoked an enhancement of the intracellular oxidative stress. This paradigm was confirmed by several assays such as lipid peroxidation and reporter strains of oxidative stress. Furthermore, electron microscopy indicated that the small nanoparticles of CuO penetrated the cells. Collectively, the results reported herein may reconcile conflicting concepts in the literature concerning the antibacterial mechanism of CuO nanoparticles, as well as highlight the potential for developing sustainable CuO nanoparticles-based devices for inhibiting bacterial infections.

Understanding the antibacterial mechanism of CuO nanoparticles: revealing the route of induced oxidative stress.

A ce jour, il y a toujours un manque de connaissance pr&eacute;cise au sujet de l&#39;interaction des nanoparticules de CuO avec des bact&eacute;ries et la perm&eacute;ation possible des nanoparticules dans les cellules bact&eacute;riennes. Cette &eacute;tude visait &agrave; mettre en lumi&egrave;re la fonction de la taille (&agrave; partir de la micro-&eacute;chelle jusqu&#39;&agrave; l&#39;&eacute;chelle nanom&eacute;trique petit) activit&eacute; antibact&eacute;rienne de CuO. La puissante activit&eacute; antibact&eacute;rienne des nanoparticules de CuO s&#39;est av&eacute;r&eacute;e pour &ecirc;tre en raison de ROS-g&eacute;n&eacute;ration de nanoparticules attach&eacute;s aux cellules bact&eacute;riennes, qui &agrave; son tour a provoqu&eacute; une augmentation du stress oxydatif intracellulaire. Ce paradigme a &eacute;t&eacute; confirm&eacute; par plusieurs essais tels que des souches de peroxydation lipidique et journaliste lipidique du stress oxydatif. En outre, la microscopie &eacute;lectronique a indiqu&eacute; que les nanoparticules petits de CuO p&eacute;n&eacute;tr&eacute; dans les cellules. Collectivement, les r&eacute;sultats pr&eacute;sent&eacute;s ci-apr&egrave;s peuvent concilier les notions contradictoires dans la litt&eacute;rature concernant le m&eacute;canisme antibact&eacute;rien de nanoparticules de CuO, ainsi que mettre en &eacute;vidence le potentiel de d&eacute;veloppement durables CuO dispositifs &agrave; base de nanoparticules pour inhiber les infections bact&eacute;riennes.

Comprendre le m&eacute;canisme antibact&eacute;rien de nanoparticules de CuO : r&eacute;v&eacute;lant la voied induite par le stress oxydatif.

Ad oggi, c&#39;&egrave; ancora una mancanza di conoscenza definita per quanto riguarda l&#39;interazione del CuO nanoparticelle con i batteri e la permeazione possibile delle nanoparticelle in cellule batteriche. Questo studio &egrave; stato finalizzato a far luce sulla dimensione-dipendente (da Microscala fino a piccola scala nanometrica) attivit&agrave; antibatterica di CuO. La potente attivit&agrave; antibatterica di CuO nanoparticelle &egrave; stato trovato per essere a causa della generazione di ROS da nanoparticelle associate alle cellule batteriche, che a sua volta ha provocato un aumento dello stress ossidativo intracellulare. Questo paradigma &egrave; stato confermato da diversi saggi come ceppi di perossidazione e reporter di lipidi dello stress ossidativo. Inoltre, la microscopia elettronica indicato che le piccole nanoparticelle di CuO penetrarono le cellule. Collettivamente, i risultati riportati nel presente documento possono conciliare concetti contrastanti in letteratura riguardanti il meccanismo antibatterico delle nanoparticelle di CuO, nonch&eacute; evidenziare il potenziale per lo sviluppo sostenibili CuO dispositivi basati su nanoparticelle per inibire le infezioni batteriche.

Comprendere il meccanismo antibatterico delle nanoparticelle CuO: rivelando la rotta di indotta da stress ossidativo.

Faible irradiation de lumi&egrave;re visible a &eacute;t&eacute; trouv&eacute;e pour stimuler le potentiel de la prolif&eacute;ration de divers types de cellules in vitro. Les cellules souches sont en g&eacute;n&eacute;ral d&#39;importance pour l&#39;implantation en m&eacute;decine r&eacute;g&eacute;n&eacute;rative. Le but de cette &eacute;tude &eacute;tait d&#39;&eacute;tudier l&#39;effet de l&#39;irradiation de lumi&egrave;re bas niveau sur la prolif&eacute;ration des cellules souches m&eacute;senchymateuses (CSM). MSCs ont &eacute;t&eacute; isol&eacute;es de la moelle osseuse, et une irradiation lumineuse a &eacute;t&eacute; appliqu&eacute;e &agrave; des densit&eacute;s d&#39;&eacute;nergie de 2,4 et 4,8 7,2 J/cm(2). Illumination des MSCs entra&icirc;n&eacute; presque deux fois plus en nombre de cellules comparativement aux groupes t&eacute;moins. Oxyg&eacute;n&eacute;es &eacute;lev&eacute;es esp&egrave;ces et oxyde nitrique production fut &eacute;galement observ&eacute;e chez MSCs cultures suivant un &eacute;clairage avec lumi&egrave;re visible &agrave; large bande. La pr&eacute;sente &eacute;tude d&eacute;montre clairement la possibilit&eacute; d&#39;&eacute;clairage de lumi&egrave;re visible &agrave; large bande pour promouvoir la prolif&eacute;ration de MSCs in vitro. Ces r&eacute;sultats peuvent avoir un impact important sur la cicatrisation des plaies.

Bas niveau visible irradiation lumineuse de (LLVL) favorise la prolif&eacute;ration des cellules souches m&eacute;senchymateuses.

Low-level visible light irradiation was found to stimulate proliferation potential of various types of cells in vitro. Stem cells in general are of significance for implantation in regenerative medicine. The aim of the present study was to investigate the effect of low-level light irradiation on the proliferation of mesenchymal stem cells (MSCs). MSCs were isolated from the bone marrow, and light irradiation was applied at energy densities of 2.4, 4.8, and 7.2Â J/cm(2). Illumination of the MSCs resulted in almost twofold increase in cell number as compared to controls. Elevated reactive oxygen species and nitric oxide production was also observed in MSCs cultures following illumination with broadband visible light. The present study clearly demonstrates the ability of broadband visible light illumination to promote proliferation of MSCs in vitro. These results may have an important impact on wound healing.

Low-level visible light (LLVL) irradiation promotes proliferation of mesenchymal stem cells.

Irradiazione di luce visibile a basso livello &egrave; stato trovato per stimolare il potenziale di proliferazione di diversi tipi di cellule in vitro. Le cellule staminali sono in generale di significato per l&#39;impianto nella medicina rigenerativa. Lo scopo del presente studio era di indagare l&#39;effetto di irradiazione di luce a basso livello di proliferazione delle cellule staminali mesenchimali (MSCs). MSCs sono state isolate dal midollo osseo, e irradiazione di luce &egrave; stato applicato a densit&agrave; di energia di 2,4 4,8 e J/cm(2) 7.2. Illuminazione delle MSCs ha provocato quasi duplice aumento nel numero di cellule rispetto ai controlli. Produzione di specie e l&#39;ossido nitrico elevati reattive dell&#39;ossigeno &egrave; stata osservata anche in culture MSCs seguendo l&#39;illuminazione con luce visibile a banda larga. Il presente studio dimostra chiaramente la capacit&agrave; di illuminazione luce visibile a banda larga per promuovere la proliferazione di MSCs in vitro. Questi risultati possono avere un impatto importante sulla guarigione delle ferite.

Basso livello visibile irradiazione di luce (LLVL) promuove la proliferazione delle cellule staminali mesenchimali.

Abstract Objective: The purpose of this article was to review studies that use visible light instead of dangerous ultraviolet (UV) radiation, for inducing antibacterial properties in metal oxide nanoparticles (NPs). Background data: Metal oxide NPs such as ZnO, CuO, and TiO2 are frequently studied for their antibacterial effects, based on their capability to generate reactive oxygen species (ROS) in their water suspensions, following UV light absorption. Methods: Research articles on shifting metal oxide NPs absorption into the visible light region, published up to 2011, were retrieved from library sources, as well as PubMed and MEDLINE(Â®) databases. Results: The studies indicated that doping metaloxide NPs with transition metals ions, or attaching the metal oxide nanoparticles to an organic molecule, enhanced their activity in the visible and near infrared (NIR) range. Moreover, ZnO and TiO2 nanoparticles were found to have an absorption peak in UV-A, with a marked absorption in the blue region. Conclusions: It is possible to extend the absorption region of metal oxide NPs to the red/NIR, increasing their antibacterial activity without inducing damage to tissues and cells.

Visible Light-Induced Antibacterial Activity of Metaloxide Nanoparticles.

: R&eacute;sum&eacute; le but de cet article visait &agrave; analyser les &eacute;tudes qui utilisent la lumi&egrave;re visible au lieu de dangereux ultraviolets (UV), pour induire des propri&eacute;t&eacute;s antibact&eacute;riennes de nanoparticules d&#39;oxyde METALLIQUE (NPs). Donn&eacute;es de base : oxyde m&eacute;tallique NPs tels que ZnO, CuO et TiO2 sont souvent &eacute;tudi&eacute;es pour leurs effets antibact&eacute;riens, bas&eacute; sur leur capacit&eacute; &agrave; g&eacute;n&eacute;rer des esp&egrave;ces r&eacute;actives de l&#39;oxyg&egrave;ne (ROS) dans des suspensions de leurs eau, apr&egrave;s absorption de la lumi&egrave;re UV. M&eacute;thodes : Des articles de recherche sur le transfert d&#39;oxyde m&eacute;tallique NPs d&#39;absorption dans la r&eacute;gion de lumi&egrave;re visible, publi&eacute;e jusqu&#39;&agrave; 2011, r&eacute;cup&eacute;r&eacute;s depuis les sources de la biblioth&egrave;que, ainsi que des bases de donn&eacute;es PubMed et MEDLINE(&reg;). R&eacute;sultats : Les &eacute;tudes ont indiqu&eacute; que le dopage metaloxide NPs avec les ions de m&eacute;taux de transition, ou attacher les nanoparticules d&#39;oxyde m&eacute;tallique &agrave; une mol&eacute;cule organique, augment&eacute; leur activit&eacute; dans le visible et le proche infrarouge (NIR). En outre, ZnO et TiO2 nanoparticules se sont av&eacute;r&eacute;es pour avoir un pic d&#39;absorption UV-A, avec une absorption marqu&eacute;e dans la r&eacute;gion de bleue. Conclusions : Il est possible d&#39;&eacute;tendre &agrave; la r&eacute;gion d&#39;absorption de l&#39;oxyde de m&eacute;tal NPs &agrave; la rouge/NIR, en augmentant leur activit&eacute; antibact&eacute;rienne sans provoquer de dommages aux tissus et aux cellules.

Activit&eacute; antibact&eacute;rienne induites par la lumi&egrave;re visible de nanoparticules Metaloxide.

Astratto obiettivo: Lo scopo di questo articolo &egrave; stato di rivedere gli studi che utilizzano la luce visibile invece di pericolose radiazioni ultraviolette (UV), per indurre la propriet&agrave; antibatteriche in ossido di metallo nanoparticelle (NPs). Dati di sfondo: ossido di metallo dei criteri di rete come ZnO, CuO e TiO2 sono frequentemente studiati per i loro effetti antibatterici, basata sulla loro capacit&agrave; di generare le specie reattive dell&#39;ossigeno (ROS) in loro sospensioni acqua, seguito di assorbimento della luce UV. Metodi: Articoli di ricerca su spostamento ossido metallico NPs assorbimento nella regione visibile luce, pubblicato fino al 2011, sono stati recuperati da fonti di biblioteca, come pure il database PubMed e MEDLINE(&reg;). Risultati: Gli studi ha indicato che il doping solgel NPs con ioni di metalli di transizione, o associare le nanoparticelle di ossido di metallo ad una molecola organica, migliorato la loro attivit&agrave; nel visibile e vicino infrarosso (NIR). Inoltre, ZnO e TiO2 nanoparticelle sono state trovate ad per avere un picco di assorbimento UV-A, con un marcato assorbimento nella regione del blu. Conclusioni: &Egrave; possibile estendere la regione di assorbimento di ossido metallico NPs per il rosso/NIR, aumentando la loro attivit&agrave; antibatterica senza indurre danni ai tessuti e cellule.

Anat Lipovsky

Department of Chemistry

Libraries and Information System of Bar-Ilan University

The Synergistic Effect of Visible Light and Gentamycin on Pseudomona aeruginosa Microorganisms

Anat Lipovsky

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Libraries and Information System of Bar-Ilan University

The Synergistic Effect of Visible Light and Gentamycin on Pseudomona aeruginosa Microorganisms

Department of Chemistry