zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-940Research ArticleСтатьиМетодика на основе поверхностно-усиленного комбинационного рассеяния света для обнаружения периодонтитаSurface-enhanced Raman scattering-based technique for detecting periodontal diseaseYangHengYangHeng

Чэнду, 610041

Chengdu, 610041

ZhangM. L.ZhangM. L.

Чунцин, 400017

Chongqing, 400017

ChenY.ChenY.

Чэнду, 610041

Chengdu, 610041

DingY.DingY.

Чэнду, 61004

Chengdu, 610041

jessie.yh@163.com1-я Народная больница ЧэндуChengdu First People’s HospitalКлиника Chongqing Share dentChongqing Share dent ClinicНациональный клинический исследовательский центр заболеваний полости рта Сычуаньского университетаState Key Laboratory of Oral Diseases & National Clinical Research Center for Oral Diseases, Sichuan UniversityСтоматологическая больница Западного Китая Сычуаньского университетаState Key Laboratory of Oral Diseases & National Clinical Research Center for Oral Diseases & Dept. of Periodontics, West China Hospital of Stomatology, Sichuan University202129112021886920925Copyright © Yang H., Zhang M.L., Chen Y., Ding Y., 20212021Yang H., Zhang M.L., Chen Y., Ding Y.Yang H., Zhang M.L., Chen Y., Ding Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/940

Методика поверхностно-усиленного комбинационного рассеяния света (SERS) объединена с нанотехнологией для определения интенсивности комбинационного рассеяния интерлейкина-1β (IL1β) и фактора некроза опухоли-a (TNF-a) в исследовании слюны здоровых добровольцев, пациентов с гингивитом и пациентов с периодонтитом. Интенсивность комбинационного рассеяния IL-1β и TNF-α в слюне и десневой жидкости (GCF) у пациентов с периодонтитом значительно выше, чем в контрольной группе и группе с гингивитом (Р=0.00). В той же группе интенсивности комбинационного рассеяния IL-1β и TNF-α не показывают существенной разницы между образцами слюны и GCF (Р>0.05). Сочетание SERS и нанотехнологий может помочь в определении интенсивности комбинационного рассеяния факторов воспаления с использованием слюны и GCF более эффективно, чем традиционные методы. 

Surface-enhanced Raman scattering (SERS) technology was combined with nanotechnology to detect the Raman intensity of interleukin-1β (IL-1β) and tumor necrosis factor-α (TNF-α) in saliva and of three kinds of populations (healthy volunteers, patients with gingivitis, and patients with periodontitis). The Raman intensities of IL-1β and TNF-α in the saliva of the periodontitis group were significantly higher than those of the control and gingivitis groups (P = 0.00). The Raman intensities of the two inflammatory factors in the gingival crevicular fluid (GCF) of the periodontitis group were also significantly higher than those of the other two groups (P = 0.00). In the same group, the Raman intensities of IL-1β and TNF-α showed no significant difference between the saliva and GCF samples, respectively (P > 0.05). Combining SERS technology and nanotechnology can aid in detecting the Raman intensity of inflammatory factors using saliva and GCF more effectively than traditional methods. 

поверхностно-усиленное комбинационное рассеяние светаинтерлейкин-1βфактор некроза опухолислюнадесневая жидкостьsurface-enhanced Raman scatteringinterleukin-1βtumor necrosis factor-αsalivagingival crevicular fluidReferencesM. A. Javaid, A. S. Ahmed, R. Durand, S. D. Tran, J. Oral. Biol. Craniofac. Res., 6, 67–76 (2016).M. A. Javaid, A. S. Ahmed, R. Durand, S. D. Tran, J. Oral. Biol. Craniofac. Res., 6, 67–76 (2016).M. S. R. Khan, F. Siddika, S. Xu, X. L. Liu, M. Shuang, H. F. Liang, Bangabandhu Sheikh Mujib Med. Univ. J., 11, 1–10 (2018).M. S. R. Khan, F. Siddika, S. Xu, X. L. Liu, M. Shuang, H. F. Liang, Bangabandhu Sheikh Mujib Med. Univ. J., 11, 1–10 (2018).J. Mikkonen, S. Singh, M. Herrala, R. Lappalainen, S. Myllymaa, A. Kullaa, J. Periodontal Res., 51, 431–437 (2016).J. Mikkonen, S. Singh, M. Herrala, R. Lappalainen, S. Myllymaa, A. Kullaa, J. Periodontal Res., 51, 431–437 (2016).C. Z. Zhang, X. Q. Cheng, J. Y. Li, P. Zhang, P. Yi, X. Xu, et al., Int. J. Oral Sci., 8, 133 (2016).C. Z. Zhang, X. Q. Cheng, J. Y. Li, P. Zhang, P. Yi, X. Xu, et al., Int. J. Oral Sci., 8, 133 (2016).P. Siriyasatien, S. Chusri, K. Kraivichian, N. Jariyapan, T. Hortiwakul, K. Silpapojakul, et al., BMC Infect. Dis., 16, 89 (2016).P. Siriyasatien, S. Chusri, K. Kraivichian, N. Jariyapan, T. Hortiwakul, K. Silpapojakul, et al., BMC Infect. Dis., 16, 89 (2016).F. Teymouri, S. Z. Farhad, H. Golestaneh, J. Dent., 17, 226 (2016).F. Teymouri, S. Z. Farhad, H. Golestaneh, J. Dent., 17, 226 (2016).K. C. Subbarao, G. S. Nattuthurai, S. K. Sundararajan, I. Sujith, J. Joseph, Y. P. Syedshah, J. Pharm. Bioall. Sci., 11, S135 (2019).K. C. Subbarao, G. S. Nattuthurai, S. K. Sundararajan, I. Sujith, J. Joseph, Y. P. Syedshah, J. Pharm. Bioall. Sci., 11, S135 (2019).S. P. Barros, R. Williams, S. Offenbacher, T. Morelli, Periodontol., 2000, 70, 53–64 (2016).S. P. Barros, R. Williams, S. Offenbacher, T. Morelli, Periodontol., 2000, 70, 53–64 (2016).B. Penova-Veselinovic, J. A. Keelan, C. A. Wang, J. P. Newnham, C. E. Pennell, J. Reprod. Immunol., 112, 1–10 (2015).B. Penova-Veselinovic, J. A. Keelan, C. A. Wang, J. P. Newnham, C. E. Pennell, J. Reprod. Immunol., 112, 1–10 (2015).D. Wei, X. L. Zhang, Y. Z. Wang, C. X. Yang, G. Chen, Aust. Dent. J., 55, 70–78 (2010).D. Wei, X. L. Zhang, Y. Z. Wang, C. X. Yang, G. Chen, Aust. Dent. J., 55, 70–78 (2010).Ö. Özçaka, E. Alpöz, A. Nalbantsoy, G. Karabulut, Y. Kabasakal, J. Periodontol., 89, 959–965 (2018).Ö. Özçaka, E. Alpöz, A. Nalbantsoy, G. Karabulut, Y. Kabasakal, J. Periodontol., 89, 959–965 (2018).K. Algate, D. Haynes, P. Bartold, T. Crotti, M. Cantley, J. Periodontal. Res., 51, 549–566 (2016).K. Algate, D. Haynes, P. Bartold, T. Crotti, M. Cantley, J. Periodontal. Res., 51, 549–566 (2016).J. M. Guízar-Mendoza, C. A. López-Ayuso, L. Anguiano-Flores, M. E. Fajardo-Araujo, N. AmadorLicona, J. Indian Soc. Periodontol., 22, 209 (2018).J. M. Guízar-Mendoza, C. A. López-Ayuso, L. Anguiano-Flores, M. E. Fajardo-Araujo, N. AmadorLicona, J. Indian Soc. Periodontol., 22, 209 (2018).H. S. Son, J. Lee, H. I. Lee, N. Kim, Y. J. Jo, G. R. Lee, et al., Acta Pharm. Sin. B, 10, 462–474 (2020).H. S. Son, J. Lee, H. I. Lee, N. Kim, Y. J. Jo, G. R. Lee, et al., Acta Pharm. Sin. B, 10, 462–474 (2020).E. Matsuzaki, H. Anan, N. Matsumoto, J. Hatakeyama, M. Minakami, T. Izumi, J. Tissue Sci. Eng., 7, 2 (2016).E. Matsuzaki, H. Anan, N. Matsumoto, J. Hatakeyama, M. Minakami, T. Izumi, J. Tissue Sci. Eng., 7, 2 (2016).Z. I. Johnson, A. C. Doolittle, J. W. Snuggs, I. M. Shapiro, C. L. Le Maitre, M. V. Risbud, J. Biol. Chem., 292, 17561–17575 (2017).Z. I. Johnson, A. C. Doolittle, J. W. Snuggs, I. M. Shapiro, C. L. Le Maitre, M. V. Risbud, J. Biol. Chem., 292, 17561–17575 (2017).J. Yang, M. Azat, P. Peng, Y. Chang, R. Gao, W. Li, et al., Int. J. Clin. Exp. Pathol., 10, 781–788 (2017).J. Yang, M. Azat, P. Peng, Y. Chang, R. Gao, W. Li, et al., Int. J. Clin. Exp. Pathol., 10, 781–788 (2017).K. W. Kho, O. Malini, Z. X. Shen, K. C. Soo, Proc. SPIE - The International Society for Optical Engineering, March 2005, 84–91 (2005).K. W. Kho, O. Malini, Z. X. Shen, K. C. Soo, Proc. SPIE - The International Society for Optical Engineering, March 2005, 84–91 (2005).W. Yan, W. Lin, L. Jinghua, Q. Dian, C. Anyu, J. Yi, et al., Ann. Int. Conf. of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (2009).W. Yan, W. Lin, L. Jinghua, Q. Dian, C. Anyu, J. Yi, et al., Ann. Int. Conf. of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (2009).S. Farquharson, A. Gift, C. Shende, F. Inscore, B. Ordway, C. Farquharson, et al., Molecules, 13, 2608– 2627 (2008).S. Farquharson, A. Gift, C. Shende, F. Inscore, B. Ordway, C. Farquharson, et al., Molecules, 13, 2608– 2627 (2008).T. Vo-Dinh, F. Yan, M.B. Wabuyele, J. Raman Spectrosc., 36, 640–647 (2005).T. Vo-Dinh, F. Yan, M.B. Wabuyele, J. Raman Spectrosc., 36, 640–647 (2005).H. Wang, B. Zhao, S. Shen, J. Yang, Z. Li, Z. Mao, et al., Vib. Spectrosc., 70, 49–52 (2014).H. Wang, B. Zhao, S. Shen, J. Yang, Z. Li, Z. Mao, et al., Vib. Spectrosc., 70, 49–52 (2014).G. Wang, R. J. Lipert, M. Jain, S. Kaur, S. Chakraboty, M. P. Torres, et al., Anal. Chem., 83, 2554–2561 (2011).G. Wang, R. J. Lipert, M. Jain, S. Kaur, S. Chakraboty, M. P. Torres, et al., Anal. Chem., 83, 2554–2561 (2011).S. B. Ryoo, J. S. Kim, M. S. Kim, K. Kim, S. A. Yu, M. J. Bae, et al., Radiat. Res., 185, 39–49 (2015).S. B. Ryoo, J. S. Kim, M. S. Kim, K. Kim, S. A. Yu, M. J. Bae, et al., Radiat. Res., 185, 39–49 (2015).A. Hernández‐Cedillo, M. G. García Valdivieso, A. C. Hernández‐Arteaga, N. Patiño Marín, Á. A. Vértiz-Hernández, M. A. José‐Yacamán, et al., Oral Dis., 25, 1627–1633 (2019).A. Hernández‐Cedillo, M. G. García Valdivieso, A. C. Hernández‐Arteaga, N. Patiño Marín, Á. A. Vértiz-Hernández, M. A. José‐Yacamán, et al., Oral Dis., 25, 1627–1633 (2019).H. Yang, M. L. Zhang, L. H. Yao, M. Zhou, Q. Wang, Y. Chen, et al., J. Appl. Spectrosc., 86, 1077– 1083 (2020).H. Yang, M. L. Zhang, L. H. Yao, M. Zhou, Q. Wang, Y. Chen, et al., J. Appl. Spectrosc., 86, 1077– 1083 (2020).P. Denny, K. F. Hagen, M. Hardt, L. J. Liao, W. H. Yan, M. Arellanno, J. Proteome Res., 7, 1994–2006 (2008).P. Denny, K. F. Hagen, M. Hardt, L. J. Liao, W. H. Yan, M. Arellanno, J. Proteome Res., 7, 1994–2006 (2008).D. Musso, C. Roche, T. X. Nhan, E. Robin, A. Teissier, V. M. Cao-Lormeau, J. Clin. Virol., 68, 53–55 (2015).D. Musso, C. Roche, T. X. Nhan, E. Robin, A. Teissier, V. M. Cao-Lormeau, J. Clin. Virol., 68, 53–55 (2015).A. M. Kazi, M. M. Cortese, Y. Yu, B. Lopman, A. L. Morrow, J. A. Fleming, et al., J. Infect. Dis., 215, 786–789 (2017).A. M. Kazi, M. M. Cortese, Y. Yu, B. Lopman, A. L. Morrow, J. A. Fleming, et al., J. Infect. Dis., 215, 786–789 (2017).F. Li, J. M. Yoshizawa, K. M. Kim, J. Kanjanapangka, T. R. Grogan, X. Wang, et al., Clin. Chem., 64, 1513–1521 (2018).F. Li, J. M. Yoshizawa, K. M. Kim, J. Kanjanapangka, T. R. Grogan, X. Wang, et al., Clin. Chem., 64, 1513–1521 (2018).M. Hossein, K. Alireza, S. Zahra, V. F. Iman, D. Maryam, Biomed. Res. Int., 2015, 698310 (2015).M. Hossein, K. Alireza, S. Zahra, V. F. Iman, D. Maryam, Biomed. Res. Int., 2015, 698310 (2015).S. Ventura, M. Rodrigues, S. Pousinho, A. Falcão, G. Alves, Microchem. J., 130, 221–228 (2017).S. Ventura, M. Rodrigues, S. Pousinho, A. Falcão, G. Alves, Microchem. J., 130, 221–228 (2017).Y. Lee, S. Hong, Y. Kim, Arch. Dis. Child., 10, 1 (2017), doi: 136/lupus-2017-000215.289.Y. Lee, S. Hong, Y. Kim, Arch. Dis. Child., 10, 1 (2017), doi: 136/lupus-2017-000215.289.D. Kinane, I. Darby, S. Said, H. Luoto, T. Sorsa, S. Tikanoja, et al., J. Periodontal. Res., 38, 400–404 (2003).D. Kinane, I. Darby, S. Said, H. Luoto, T. Sorsa, S. Tikanoja, et al., J. Periodontal. Res., 38, 400–404 (2003).G. C. Armitage, Periodontol. 2000, 34, 109–119 (2004).G. C. Armitage, Periodontol. 2000, 34, 109–119 (2004).R. C. Page, J. Periodontol., 63, 356–366 (1992).R. C. Page, J. Periodontol., 63, 356–366 (1992).J. Gamonal, A. Acevedo, A. Bascones, O. Jorge, A. Silva, J. Periodontol., 71, 1535–1545 (2000).J. Gamonal, A. Acevedo, A. Bascones, O. Jorge, A. Silva, J. Periodontol., 71, 1535–1545 (2000).M. Mc Crudden, C. Irwin, I. El Karim, G. Linden, F. Lundy, J. Periodontal. Res., 52, 556–561 (2017).M. Mc Crudden, C. Irwin, I. El Karim, G. Linden, F. Lundy, J. Periodontal. Res., 52, 556–561 (2017).Y. Wang, M. Salehi, M. Schütz, K. Rudi, S. Schlücker, Analyst, 138, 1764–1771 (2013).Y. Wang, M. Salehi, M. Schütz, K. Rudi, S. Schlücker, Analyst, 138, 1764–1771 (2013).L. Wu, Z. Wang, S. Zong, H. Chen, C. Wang, S. Xu, et al., Analyst, 138, 3450–3456 (2013).L. Wu, Z. Wang, S. Zong, H. Chen, C. Wang, S. Xu, et al., Analyst, 138, 3450–3456 (2013).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.