|Generate QR code
Open Access
Subscription Access
Mechanism of Photodamage of Microbial Cells Sensitized by Indotricarbocianine Dye
Abstract
We have studied the mechanism of photodamage of gram-negative bacterial cells E. coli, sensitized with the indotricarbocyanine dye PK220, when exposed to radiation from a LED source with a wavelength at the emission spectrum maximum λmax = 745 nm, corresponding to the long-wave absorption band of the dye. To assess the magnitude of the photobiological effect, the intensity of the cells’ own (not enhanced by activator additives) light-induced chemiluminescence has been used. It has been established that immediately after the cessation of cell suspension irradiation, the main contribution to their photodestruction comes from singlet oxygen and, to a lesser extent, from hydrogen peroxide; hydroxyl radicals do not play a significant role in the mechanism of sensitized photochemical processes.
About the Authors
A. A. Tabolich
B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences of Belarus
Russian Federation
Russian Federation
A. I. Tretyakova
B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences of Belarus
Russian Federation
Russian Federation
L. G. Plavskaya
B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences of Belarus
Russian Federation
Russian Federation
T. S. Ananich
B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences of Belarus
Russian Federation
Russian Federation
R. K. Nahorny
B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences of Belarus
Russian Federation
Russian Federation
V. Y. Plavskii
B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences of Belarus
Russian Federation
Russian Federation
Minsk
L. S. Lyashenko
Belarusian State University
Russian Federation
Russian Federation
Minsk
E. S. Voropay
Belarusian State University
Russian Federation
Russian Federation
Minsk
A. P. Lugovski
A. N. Sevchenko Institute for Applied Physical Problems of Belarusian State University
Russian Federation
Russian Federation
Minsk
References
1. A. А. Lugovski, M. P. Samtsov, K. N. Kaplevsky, D.Tarasau, E. S. Voropay, P. T. Petrov, Y. P. Istomin. J. Photochem. Photobiol. A, 316 (2016) 31—36
2. G. Gunaydin, M. E. Gedik, S. Ayan. Front. Chem., 9 (2021) 686303
3. X. Hu, H. Zhang, Y. Wang, B. C. Shiu, J. H. Lin, S. Zhang, C. W. Lou, T. T. Li. Chem. Eng. J., 450 (2022) 138129
4. Л. Г.Астафьева, Г. А. Залесская, В. Ю. Плавский. Опт. и спектр., 112, № 4 (2012) 697—702
5. G. A. Zalesskaya, L. G. Astaf’eva, V. Y. Plavskii. J. Appl. Spectr., 79 (2012) 288—295
6. A. A.Ishchenko, A. T. Syniugina. Theor. Exp. Chem., 58, N 6 (2023) 373—401
7. M. Sanz, L. Lau, D. Herrerra, J. M. Morillo, A. Silva. J. Clin. Periodontol., 31, N 12 (2004) 1034—1047
8. M. P. Samtsov, S. A. Tikhomirov, L. S. Lyashenka, D. S. Tarasau, O. V. Buganov, V. A. Galievsky, A. S. Stasheuski, E. S. Voropay. J. Appl. Spectr., 80 (2013) 170—175
9. N. V. Belko, G. A. Gusakov, S. K. Poznyak, S. A. Tikhomirov, A. P. Lugovski, M. P. Samtsov. J. Phys. Chem. C, 126, N 18 (2022) 7922—7932
10. N. V. Belko, M. P. Samtsov, G. A. Gusakov, D. S. Tarasau, A. A. Lugovski, E. S. Voropay. J. Appl. Spectr., 85 (2019) 997—1005
11. N. V. Belko, M. P. Samtsov, G. A. Gusakov, I. I. Khludeev, A. P. Lugovski, A. A. Lugovski. J. Appl. Spectr., 87 (2020) 412—420
12. N. V. Belko, M. P. Samtsov, S. A. Tikhomirov, O. V. Buganov. J. Appl. Spectr., 87, (2020) 830—839
13. М. П. Самцов, Д. С. Тарасов, А. П. Луговский, П. Т. Петров, А. О. Савин, Р. Д. Зильберман, Е. С. Воропай. Докл. БГУИР, 18, № 8 (2020) 5—13
14. М. П. Самцов, Д. С. Тарасов, Е. С. Воропай, Л. С. Ляшенко, П. Т. Петров, В. М. Насек, А. О. Савин, Р. Д. Зильберман. Журн. Бел. гос. ун-та. Физика, № 1 (2019) 19—26
15. М. П. Самцов, Д. С. Тарасов, А. П. Луговский, Е. С. Воропай, Р. Д. Зильберман, А. О. Савин. Медэлектроника-2022. Средства медицинской электроники и новые медицинские технологии: сб. науч. статей XIII межд. науч.-техн. конф., 8—9 декабря 2022 г., Минск, Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники, отв. М. В. Давыдов, Минск, БГУИР (2022) 149—153
16. М. П. Самцов, А. П. Луговский, А. А. Луговский, Л. С. Ляшенко, Е. С. Воропай, Т. С. Ермакова, Л. П. Титов. Водорастворимый индотрикарбоцианиновый краситель в качестве фотосенсибилизатора для антимикробной фотохимиотерапии, патент на изобретение № 18028: а20101867 от 21.12.2010 г; (46) 2014.02.28, Афіцыйны бюл., Нац. цэнтр інтэлектуал. уласнасці, № 1 (2014) 96
17. M. P. Samtsov, E. S. Voropai, K. N. Kaplevskii, D. G. Mel’nikov. J. Appl. Spectr., 75 (2008) 692—699
18. M. P. Samtsov, D. S. Tarasau, A. S. Stasheuski, K. N. Kaplevsky, E. S. Voropay. J. Appl. Spectr., 81 (2014) 214—221
19. К. Н. Каплевский, М. П. Самцов, А. С. Сташевский, В. А. Галиевский, Д. С. Тарасов, Е. С. Воропай. Вестн. БГУ. Сер. 1: Физ. Мат. Информ., № 2 (2012) 7—11
20. M. P. Samtsov, D. S. Tarasov, E. S. Voropay. J. Appl. Spectr., 90 (2023) 1029—1036
21. V. Y. Plavskii, L. G. Plavskaya, O. N. Dudinova, A. I. Tretyakova, A. V. Mikulich, A. N. Sobchuk, R. K. Nahorny, T. S. Ananich, A. D. Svechko, S. V. Yakimchuk, I. A. Leusenko. J. Appl. Spectr., 90 (2023) 334—345
22. V. Y. Plavskii, N. V. Barulin, A. V. Mikulich, A. I. Tretyakova, T. S. Ananich, L. G. Plavskaya, I. A. Leusenka, A.N. Sobchuk, V. A. Sysov, O. N. Dudinova, A. I. Vodchits, I. A. Khodasevich, V. A. Orlovich. J. Photochem. Photobiol. B, 216 (2021) 112112
23. V. Plavskii, A. Mikulich, N. Barulin, T. Ananich, L. Plavskaya, A. Tretyakova, I. Leusenka. Photochem. Photobiol., 96, N 6 (2020) 1294—1313
24. Е. С. Воропай, М. П. Самцов, А. П. Луговский, А. А. Луговский, Т. С. Ермакова, Л. П. Титов, Т. Н. Бакаев. Здравоохранение, № 11 (2006) 45—47
25. V. Yu. Plavskii, A. V. Mikulich, A. I. Tretyakova, I. A. Leusenka, L. G. Plavskaya, O. A. Kazyuchits, I. I. Dobysh, T. P. Krasnenkova. J. Photochem. Photobiol. B, 183 (2018) 172—183
26. Ю. А. Владимиров, Е. В. Проскурина. Успехи биол. химии, 49, № 7 (2009) 341—388
27. K. Hirota, H. Tanaka, T. Maeda, K. Tsukagoshi, H. Kawakami, T. Ozawa, M. Wada. Mater. Sci. Appl., 14, N 10 (2023) 482—499
28. Y. Hanasaki, S. Ogawa, S. Fukui. Free Rad. Biol. Med., 16, N 6 (1994) 845—850
29. T. Wu, A. C. McCandlish, L. S. Gronenberg, S. S. Chng, T. J. Silhavy, D. Kahne. Proc. Natl. Acad. Sci., 103, N 31 (2006) 11754—11759
30. Р. Ф. Васильев, Ю. Б. Цаплев, А. В. Трофимов. Успехи химии, 79, № 2 (2010) 91—103
31. J. V. Kruchenok, O. N. Dudinova, V. Y. Plavskii. J. Biomed. Photon. Eng., 9, N 2 (2023) 020303
32. N. Peskova, A. Brilkina, A. Gorokhova, N. Shilyagina, O. Kutova, A. Nerush, A. Orlova, L. Klapshina, V. Vodeneev, I. Balalaeva. J. Photochem. Photobiol. B, 219 (2021) 112208
Review
For citations:
Tabolich A.A., Tretyakova A.I., Plavskaya L.G., Ananich T.S., Nahorny R.K., Plavskii V.Y., Lyashenko L.S., Voropay E.S., Lugovski A.P. Mechanism of Photodamage of Microbial Cells Sensitized by Indotricarbocianine Dye. Zhurnal Prikladnoii Spektroskopii. 2024;91(3):444-453. (In Russ.)
Views: 85
Email this article 