يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

إنتاج الجسيمات النانوية المعدنية عن طريق نابض بالليزر في الاجتثاث في السوائل: أداة لدراسة خصائص مضادة للجراثيم من الجسيمات النانوية

15.2K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/55416

⸱

يونيو 2, 2017

 ,  ,  ,  ,  , 
1Physics Department, Rutgers University-Camden, 2Center for Computational and Integrative Biology, Rutgers University-Camden, 3Biology Department, Rutgers University-Camden

في هذه المقالة

ملخص

وقد تم الاعتراف بالخصائص المضادة للميكروبات من المعادن مثل النحاس والفضة لعدة قرون. يصف هذا البروتوكول نابض بالليزر الاجتثاث في السوائل، وهي طريقة لتجميع النانوية المعدنية التي توفر القدرة على ضبط خصائص هذه الجسيمات النانوية لتحسين آثارها المضادة للميكروبات.

الملخص

ظهور البكتيريا المقاومة للأدوية المتعددة هو مصدر قلق سريري عالمي يؤدي البعض إلى التكهن حول عودتنا إلى عصر "قبل المضادات الحيوية" من الطب. بالإضافة إلى الجهود المبذولة لتحديد رواية جديدة جزيئات صغيرة مضادات الميكروبات المخدرات، كان هناك اهتمام كبير في استخدام الجسيمات النانوية المعدنية وطلاء للأجهزة الطبية، الضمادات الجرح، والتعبئة والتغليف للمستهلك، وذلك بسبب خصائصها المضادة للميكروبات. مجموعة واسعة من الطرق المتاحة لتوليف الجسيمات متناهية الصغر النتائج في مجموعة واسعة من الخصائص الكيميائية والفيزيائية التي يمكن أن تؤثر على فعالية مضادة للجراثيم. تصف هذه المخطوطة طريقة تذبذب الليزر النبضي في السوائل (بلال) لإنشاء الجسيمات النانوية. هذا النهج يسمح لصقل حجم الجسيمات متناهية الصغر، وتكوين، والاستقرار باستخدام أساليب ما بعد التشعيع وكذلك إضافة السطحي أو مستبعدات الحجم. عن طريق التحكم في حجم الجسيمات وتكوينها، ومجموعة كبيرة من الخصائص الفيزيائية والكيميائية لل نانوبا المعادنيمكن استكشاف رتيكلس التي قد تسهم في فعالية مضادات الميكروبات وبالتالي فتح آفاقا جديدة للتنمية المضادة للبكتيريا.

المقدمة

وتعرف الجسيمات النانوية عموما بأنها جسيمات لها بعد واحد على الأقل يقل عن 100 نانومتر في الطول. وعادة ما تتطلب أساليب التوليف النيوپيائي التقليدي الكيميائي عوامل اختزال خطرة، مثل البوروهيدريدات والهيدرازينات. في المقابل، الاجتثاث الليزر من أهداف المعادن الصلبة مغمورة في وسط السائل (نابض الليزر-- الاجتثاث في السوائل - بلال) يوفر الطريق الصديقة للبيئة لتجميع نب التي تلبي جميع 12 من مبادئ الكيمياء الخضراء 1 ، 2 . في بلال، يتم تشعيع هدف المعادن المغمورة بواسطة نبضات الليزر المتكررة. كما الليزر أبلاتس الهدف، يتم الافراج عن عمود كثيف من التكتلات الذرية والبخار في وسط السائل حيث نبس تتجمع بسرعة. نبس التي تنتجها بلال هي منتشرة بدقة في وسط مائي وحجم، بوليدسبيرسيتي، وتكوين نبس يمكن السيطرة عليها بسهولة عن طريق تغيير السائل الاجتثاث المائية وكذلك الليزر الاسميةأمتر 1 ، 2 ، 3 ، 4 ، 5 ، 6 .

ويمكن ضبط خصائص الجسيمات النانوية عن طريق ضبط عدد من المعلمات الليزر، بما في ذلك: فلوينس، الطول الموجي، ومدة النبض (مراجعة في المرجع 7 ). يتم حساب الليزر فلوينس كما الطاقة نبض مقسوما على مساحة بقعة الليزر على سطح الهدف. إن الآثار الدقيقة للفلوينس على حجم و نبسبدبريسيتي من نبس هي مثيرة للجدل إلى حد ما. وبصفة عامة، فقد تبين أن أنظمة الليزر النبضي "الطويلة" و "قصيرة جدا" هناك أنظمة فلوينس منخفضة وعالية التي تنتج اتجاهات سلبية وإيجابية في الحجم، على التوالي 8 ، 9 ، 10 ، 11 . نب حجم ديستريبوتييمكن قياسها تجريبيا باستخدام تقنيات مثل تشتت الضوء الديناميكي والمجهر الإلكتروني (تيم)، كما هو موضح أدناه.

اختيار الطول الموجي الليزر يمكن أن تؤثر على الآليات المادية التي يتم تشكيلها نبس. في أطوال موجية أقصر (فوق البنفسجية)، فوتونات عالية الطاقة قادرة على كسر الروابط بين الذرية 12 . هذه الآلية من الاجتثاث الصورة هو مثال على تخليق نب من أعلى إلى أسفل لأنه يؤدي إلى الإفراج عن شظايا صغيرة جدا من المواد التي تميل إلى إنتاج أكبر عينات بوليديسبيرز أكبر عند التبريد في السائل الغمر 12 ، 13 ، 14 . على النقيض من ذلك، الاجتثاث بالقرب من الأشعة تحت الحمراء (λ = 1،064 نانومتر) ينتج آلية توليف من أسفل إلى أعلى تهيمن عليها الاجتثاث البلازما 12 . امتصاص الليزر من قبل الهدف يحرر الإلكترونات التي تتصادم مع، وبعد ذلك مجانا، ملزمة الإلكترونات. كما جزيادة الأصوات، تأين المواد، وبالتالي إشعال البلازما. السائل المحيطة يقيد البلازما، ويعزز استقرارها، ويزيد من امتصاص 12 . كما يتم إخماد البلازما توسيع من قبل السائل حصر، يتم تكثيف نبس مع هندستها مختلفة 4 ، 12 ، 15 .

اختيار مدة نبض الليزر يمكن أن تؤثر على عملية تشكيل نب. وتشمل أشعة الليزر النبضية الطويلة الاستخدام، التي تزيد مدتها عن عدد قليل من البيكو ثانية، كل ميلي، مايكرو، نانو وبعض أشعة الليزر النبضي البيكو ثانية. في هذا النظام نبض العرض، ومدة نبض الليزر أطول من وقت موازنة الإلكترون والفونون، والذي هو عادة على أساس عدد قليل من البيكو ثانية 4 و 16 و 17 و 18 و 19. وهذا يؤدي إلى تسرب الطاقة إلى وسط الاجتثاث المحيطة وتشكيل نبس بواسطة آليات الحرارية مثل الانبعاثات الحرارية، والتبخر، والغليان وذوبان 1 ، 20 .

ويتأثر النشاط المضاد للبكتيريا لل نبس بقوة حجم الجسيمات 21 ، 22 ، 23 ، 24 . من أجل تعزيز الحد من حجم و مونوديسبرزيتي، يمكن أن المشع النووي يمكن المشع للمرة الثانية باستخدام ليزر من الطول الموجي بالقرب من رنين بلاسمون السطح (سير) من نب. يتم امتصاص إشعاع الليزر الحادث من قبل نب من خلال الإثارة من سير. قد يحدث تجزؤ من نب إما من خلال التبخر الحراري 25 أو 26 أو انفجار كولومب 27 ، 28 . و فوتوكسسيتاتيون يثير روقال انه درجة الحرارة من نب فوق نقطة انصهار، مما أدى إلى سفك الطبقة الخارجية للجسيمات. وقد تبين أن إضافة عوامل مثل البولي فينيل بيروليدون (بب) أو كبريتات دوديسيل الصوديوم (سدز) إلى الحل يمكن أن يعزز إلى حد كبير آثار ما بعد التشعيع 5 . وقد تم وصف تأثير إضافة المذابح المختلفة في العديد من التقارير 1 ، 4 ، 6 . سهولة التلاعب في خصائص نب من قبل بلال يوفر طريقة جديدة لتطوير مضادات الميكروبات المستندة إلى نب جديدة.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

1. التركيز على نانوسيكوند الليزر وقياس فلوينس

  1. تجميع جهاز الاجتثاث عن طريق وضع شريط ضجة المغناطيسي ومرحلة الاجتثاث التي يسهل اختراقها داخل كوب زجاجي 50 مل.
    ملاحظة: مرحلة الاجتثاث تتكون من 3.81 سم القطر، 1.6 مم سميكة منصة الفولاذ المقاوم للصدأ مع عشرة 0.65 سم ثقوب قطرها وستة ثقوب قطرها 0.50 سم حفر في نمط يتضح في الشكل 1 . والغرض من هذه الثقوب هو السماح للسائل للتحرك عبر الهدف بحيث الجسيمات لا تتراكم فورا فوق الهدف. يؤدي الاختلاط غير الكافي إلى تفاعلات ضارة بين الليزر والجزيئات المشكلة بالفعل. بالإضافة إلى ذلك، ثلاثة # 29 (8-32) استغلالها الثقوب استغلالها بالقرب من محيط المنصة لقبول مسامير تعيين التي تعمل بمثابة الساقين لرفع المنصة وتوفير مساحة لشريط مغناطيسي ( الشكل 1A ).
    1. ضع الكأس على المغناطيسيةلوحة ضجة وتعيين لوحة ضجة على مرحلة الترجمة زي لتمكين حركة الهدف خلال الاجتثاث ( الشكل 1A ).
  2. تعيين الليزر ند: ياغ للعمل في الطول الموجي الأساسي من 1،064 نانومتر، مع مدة النبض من 5 نانومتر، ومعدل تكرار النبض من 10 هرتز. قياس الطاقة لكل نبضة مع قوة الليزر والطاقة متر. الطاقة المطلوبة هي 240-250 مج.
  3. التركيز شعاع تحت الهدف على مرحلة الاجتثاث باستخدام 250 ملم البعد البؤري العدسة المتقاربة (نا = 0.05).
    ملاحظة: الشعاع الوارد لديه دائرة نصف قطرها 4.025 مم وارتفاع عدسة من 161 ملم مطلوب لتحقيق حجم البقعة المطلوب. يتم تحديد حجم البقعة الأمثل تجريبيا. يتم استخدام حجم البقعة أكبر للحد من تأثير التدريع من قبل نبس الموجودة في الحل. وهذا متوازن مع حقيقة أن زيادة حجم البقعة يتطلب طاقة أعلى للحفاظ على فلوينس كافية.
  4. تحديد حجم البقعة عن طريق وضع هدف معدني (انظر المقطعن 2) على خشبة المسرح والتخلي عن عدة نبضات ليزر. عرض الهدف أبلاتد جنبا إلى جنب مع شريحة ميكرومتر على كاميرا كسد المجهر الضوئي المجهزة (4X الهدف) لقياس حجم البقعة ( الشكل 1A ).
    ملاحظة: للجهاز هنا، ونظام الاجتثاث ينتج حجم البقعة مع مساحة متوسطة من 5.51 ملم 2 . يبقى حجم البقعة في هذا النطاق لكل الاجتثاث.
  5. حساب فلوينس بقسمة الطاقة نبض من منطقة البقعة. للجهاز هنا، فلوينس هو 4.80 J / سم 2 .

2. توليف الجسيمات النانوية الفضة من قبل نابض الليزر-الاجتثاث في السائل

  1. تزن الهدف الفضة شقة باستخدام ميكروبالانس للحصول على كتلة ما قبل الاجتثاث.
  2. التمسك الهدف الفضة إلى المرحلة التي يسهل اختراقها باستخدام الشريط الكربون على الوجهين. إضافة 40 مل من السائل الاجتثاث إلى الكأس ( الشكل 1A ). ارتفاع السائل فوق الهدف هو 11 ملم.
    ملاحظة: ليق نموذجي الاجتثاثوالأعشاب هي المحاليل المائية التي تحتوي على إما 60 ملي سدز أو بب بب 2 لتعزيز مونوديسبرزيتي.
  3. تحت التحريك المستمر، حرك المحرك بمحرك زي المرحلة في نمط بيضاوي الشكل (أبعاد: المحور الرئيسي = 2.09 سم، محور طفيفة = 0.956 سم، مساحة = 1.57 سم 2 ) بسرعة 0.42 سم / ثانية و أبليت الهدف لمدة 20-40 دقيقة.
    ملاحظة: تركيز نب يزيد مع مرات الاجتثاث أطول. تأكد من أن التحريك قوية بما فيه الكفاية للحفاظ على تركيز نب موحدة في جميع أنحاء الحل للحد من آثار التدريع 7 .

3. توصيف المعادن النانوية

  1. جمع حل جسيمات متناهية الصغر من الكأس عن طريق الصب. تأكيد وجود الجسيمات النانوية من خلال قياس الأشعة فوق البنفسجية مرئية أطياف الضوء (200-1،100 نانومتر).
    ملاحظة: نبس لديها امتصاص الذروة في الرنين بلاسمون الرنين (سير) الطول الموجي. للفضة، ويركز سير في 400 نانومتر. نب مركزة للغايةوالحلول تتطلب التخفيف قبل قياس الطيف الأشعة فوق البنفسجية فيس لضمان أن تبقى قراءات الامتصاصية ضمن النطاق الخطي من الطيفي.
  2. قياس القطر الهيدروديناميكي لل نبس من خلال تشتت الضوء الديناميكي (دلس) باستخدام عدد تحليل طريقة التوزيع 29 .
    1. تمييع الحل نب 1:40 في حل الاجتثاث وماصة 1 مل في كوفيت 1 سم البلاستيك. وباستخدام زاوية قياس قدرها 180 درجة ، يقيس تشتت الضوء عند طول موجة يبلغ 633 نانومتر لتحديد قطر نب وفقا لمعادلة ستوكس - أينشتاين:
      figure-protocol-1
      حيث d هو نصف قطر الهيدروديناميكية، k هو ثابت بولتزمان، T هو درجة الحرارة المطلقة، η هو اللزوجة، و D معامل انتشار متعدية أو سرعة حركة براونية.
  3. تأكيد نب حجم وشكل باستخدام الإلكترونات الدقيقة الإرسالسكوبي (تيم) 30 .
    ملاحظة: القطر الهيدروديناميكي قياس باستخدام دلس أكبر من حجم قياس باستخدام تيم بسبب طبقة المذيبات المحيطة نبس.
    1. تمييع الحل نب 1:40 في الماء المقطر المزدوج لإزالة أي إضافات الزائدة ( مثل سدز أو بب) التي قد تتداخل مع التصوير. إسقاط 2 ميكرولتر من الحل على شبكة تيم النحاس قبل المغلفة مع لاسي / فيلم الكربون رقيقة (المتاحة تجاريا؛ انظر قائمة المواد) وجافة بين عشية وضحاها في درجة حرارة الغرفة تحت فراغ في مجفف.
    2. صورة نبس لتقييم الحجم والشكل كما هو موضح في المرجع 30 .
  4. لحساب تركيز نب، طرد أي نبس المرفقة فضفاضة من الهدف المعدني أبلاتد (الخطوة 2.3) عن طريق وضع الهدف في حمام ماء سونيكاتينغ تحتوي على الماء المقطر لمدة 1 دقيقة.
    1. تجفيف الهدف تحت تيار من الهواء المضغوط لمدة 1 دقيقة. قياس كتلة من تارجيت على التوازن الجزئي. تحديد كتلة نب في الحل كما الفرق في الوزن قبل وبعد الاجتثاث، والذي يفترض أن يكون نتيجة لطرد النانوية المعدنية في الحل.

4. بعد التشعيع

  1. تمييع نبس إلى أقصى تركيز 100 ميكروغرام / مل في نفس الحل الاجتثاث المستخدمة في 2.2. هذا الحد تركيز مهم لضمان التشعيع موحدة.
  2. نقل 15-17 مل من نبس المخفف إلى كفيت الكوارتز التي تحتوي على شريط ضجة ( الشكل 1B ). وضع كفيت على لوحة مغناطيسية الانحياز بالتوازي مع الليزر واردة.
  3. استخدام نظام الليزر ند: ياغ لإنتاج نبضات ليزر 25 نانومتر 532 نانومتر و 75 مم عدسة البعد البؤري للتركيز الليزر على مركز الحل. إراديات الحل لمدة 30 دقيقة لساعات متعددة، اعتمادا على الحجم المطلوب.
    ملاحظة: إجمالي الطاقة تسليم يعتمد على تركيز الحل و tإيم من التشعيع ويمكن أن تتراوح من 0.5 ميجاهرتز إلى 3.5 ميجاهرتز. بالنسبة للجهاز هنا، 30 دقيقة من بعد الإشعاع من عينة شفافة، وتركيز منخفض (<50 ميكروغرام / مل) ينتج الفضة نبس التي يبلغ قطرها 10 نانومتر.

5. قياس خصائص مضادة للجراثيم من الجسيمات النانوية

ملاحظة: تم اختبار سمية الفضة نبس ضد كل من إيجابية الجرام ( عصية سوبتيليس ) والسالبة الجرام ( إشيريشيا كولي ) 31 . الطريقة تتكيف بسهولة مع أي نوع؛ ومع ذلك فإن الجرعة الفعالة من الجسيمات النانوية قد تختلف اختلافا كبيرا ويجب تحديدها تجريبيا. هنا، يستخدم E. القولونية كنظام نموذج لوصف الأسلوب.

  1. تنمو E. كولاي الثقافات (سلالة MG1655) بين عشية وضحاها في 37 درجة مئوية في لوريا مرق (لب) تحتوي على 10 غرام / لتر باكتو تريبتون، 5 جم / لتر استخراج الخميرة، و 10 غ / L كلوريد الصوديوم. تمييع الثقافات بين عشية وضحاها إلى كثافة بصرية (λ = 600نانومتر) من 0.01 في LB.
  2. إذا تم تجميع نبس في وسائل الاعلام الاجتثاث التي تحتوي على إضافات ( مثل سدز أو بب)، إضافة المواد الكيميائية ذات الصلة إلى لب بحيث يبقى تركيز ثابت عند إضافة نبس.
    ملاحظة: على سبيل المثال، في تجربة نموذجية وبلاتد الهدف الفضة في حل سد 60 ملي لتسفر عن 100 ميكروغرام / مل حل نبس. إذا كان تركيز النهائي من نبس في وسائل الإعلام والثقافة هو 10 ميكروغرام / مل، وإعداد لب تحتوي على 6 ملي سدز ( أي 1/10 تركيز سدز في السائل الاجتثاث). ليس هناك أي تأثير سلبي على نمو البكتيريا عند استخدام هذه التركيزات. ويظهر هذا في السيطرة -AgNP في الشكل 3 .
  3. إضافة الخلايا النووية إلى الثقافات المخففة في تركيزات تتراوح بين 0-50 ميكروغرام / مل وتنمو الثقافات مع اهتزاز عند 37 درجة مئوية لمدة 2 ساعة إضافية. كسيطرة إيجابية على السمية، وعلاج E. القولونية مع المضادات الحيوية (على سبيل المثال 30 ميكروغرام / مل كانامycin).
  4. بعد الحضانة 2 ساعة، تمييع مسلسل عينات ثقافة 01:10 في لب الطازجة وبقعة 10 قطرات ميكرولتر من كل التخفيف على لوحات أجار لب. عادة، 10 4 -10 8 التخفيفات أضعاف كافية لرؤية المستعمرات الفردية.
  5. مرة واحدة وقد تم استيعاب قطرات، احتضان لوحات بين عشية وضحاها في 37 درجة مئوية وعد وحدات تشكيل مستعمرة (كفو) في صباح اليوم التالي.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

باستخدام أهداف الفضة، المعلمات الليزر المذكورة أعلاه، و 60 ملي سدز في السائل الاجتثاث، يتم إنشاء نبس الفضة مع مميزة للأشعة فوق البنفسجية فيس الامتصاصية في سير ( الشكل 2A ). تيم و دلس القياسات تكشف عن متوسط ​​نب قطرها حوالي 25 نانومتر قبل بعد التشعيع ( الشكل 2B ). استئصال الهدف الفضة لمدة 30 دقيقة ينتج عادة تركيز نب من 200 ميكروغرام / مل. في تقييم سمية مضادات الميكروبات من نبس الفضة، 15 ميك...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

وتتطلب التأثيرات المضادة للميكروبات القابلة للتكاثر من البروتينات النووية إنتاجا متسقا من البروتينات النووية ذات الأحجام والتركيزات المماثلة. ولذلك، فمن الأهمية بمكان توحيد معايير الليزر بما في ذلك فلوينس، الطول الموجي، ومدة النبض. في حين أن تشتت الضوء الديناميكي هو وسيلة سهلة وسريعة لتقدير حجم نب، يتطلب القياس الكمي لتوزيع الحجم قياس مباشر من قبل تيم. وبما أن كل شعاع ليزر له خصائص متميزة من حيث المظهر الجانبي للوضع والاختلاف، فمن الأهمية بمكان استخدام عملية تجريبية لإعطاء فلوينس ...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

الكتاب ليس لديهم ما يكشف.

شكر وتقدير

وأيد هذا العمل من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم (جوائز نسف كمي-0922946 إلى دب، كمي-1300920 إلى دب و S.O'M، و كمي-1531789 ل S.O'M.، دب، و إيك) و بوش منحة البحوث الطبية الحيوية ل إيك و S.O'M.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

نانو مرحلة عدسة
قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
ثانية Nd: YAG ليزرEksplaNL303
المسح الضوئي xy الآليةStanda8MTF
UV-VIS مقياس الطيف الضوئيAgilentCary 60
وحدة تشتت الضوء الديناميكيMalvernZetasizer ZS 90
MicrobalanceMaktekTM 400
مجهر إلكتروني ناقل الحركةZeissEM 902
هدف رقائق الفضةAlfa Aesar12127
عدسة البعد البؤري 250 ممEdmund Optics69-624
شبكات TEMالنحاسية Pacific Grid-TechCu-400LDLacey / الطبقة الرقيقة المغلفة
بالشبكة الإشريكية القولونية < / em> MG1655ATCC47076
باكتو تريبتونBD العلوم البيولوجيةمستخلص الخميرة 211705
BD Biosciences212750
كلوريد الصوديومفيشر ScientificBP3581
باكتو أجارBD Biosciences214010
كبريتات دوديسيل الصوديومفيشر ScientificBP166-100
بولي فينيل بيروليدونفيشر ScientificBP431-100
قرص الفولاذ المقاوم للصدأ (لمرحلة الاستئصال)بقايا المعادن ، Inc.N / Aقطر 1.5 بوصة ، مقياس 16
دورقفيشر Scientific02-540G
شريط تحريك مغناطيسيفيشر ساينتفيك14-513-57
لوحة تحريك مغناطيسيةفيشر Scientific11-100-49SH
مقياس طاقة الليزر والطاقةمتماسكة1098579
شريط الكربونShinto Chemitron Co. Ltd.STR Tape
Sonicating حمام مائيبرانسون1510
ضاغط هواءGMCSyclone 3010لتجفيف هدف الاستئصال
البعد البؤري 75 ممEdmund Optics34-096عدسة تركيز لما بعد التشعيع
كوفيتزكوفيت Precision Cells Inc21UV40مسار ضوء 50 مم (لما بعد التشعيع)
كاناميسينفيشر ScientificBP906-5
مجهر ضوئينيكون50iيستخدم هذا المجهر لتركيز الليزر على مرحلة الاستئصال. لم يعد هذا النموذج المعين متاحا ، ولكن أي مجهر ضوئي بهدف 4X سيعمل.
كاميرا CCDAmScopeMT5000-CCD
ميكرومتر شريحةتيد بيلا2280-70

المراجع

  1. Amendola, V., Meneghetti, M. What controls the composition and the structure of nanomaterials generated by laser ablation in liquid solution? Phys Chem Chem Phys. 15 (9), 3027-3046 (2013).
  2. Anastas, P., Eghbali, N. Green chemistry: principles and practice. Chem Soc Rev. 39 (1), 301-312 (2010).
  3. Mafune, F., Kohno, J. Y., Takeda, Y., Kondow, T., Sawabe, H. Formation of Gold Nanoparticles by Laser Ablation in Aqueous Solution of Surfactant. J Phys Chem B. 105 (22), 5114-5120 (2001).
  4. Rao, S. V., Podagatlapalli, G. K., Hamad, S. Ultrafast laser ablation in liquids for nanomaterials and applications. J Nanosci Nanotechnol. 14 (2), 1364-1388 (2014).
  5. Tsuji, T., et al. Preparation of silver nanoparticles by laser ablation in polyvinylpyrrolidone solutions. Appl Surf Sci. 254 (16), 5224-5230 (2008).
  6. Zeng, H., et al. Nanomaterials via laser ablation/irradiation in liquid: a review. Adv Funct Mater. 22 (7), 1333-1353 (2012).
  7. Naddeo, J. J., et al. Antibacterial Properties of Nanoparticles: A Comparative Review of Chemically Synthesized and Laser-Generated Particles. Adv. Sci. Eng. Med. 7 (12), 1044-1057 (2015).
  8. Elsayed, K. A., Imam, H., Ahmed, M. A., Ramadan, R. Effect of focusing conditions and laser parameters on the fabrication of gold nanoparticles via laser ablation in liquid. Opt. & Laser Tech. 45, 495-502 (2013).
  9. Kabashin, A. V., Meunier, M. Synthesis of colloidal nanoparticles during femtosecond laser ablation of gold in water. J Appl Phys. 94 (12), 7941-7943 (2003).
  10. Nichols, W. T., Sasaki, T., Koshizaki, N. Laser ablation of a platinum target in water I. Ablation mechanisms. J Appl Phys. 100 (11), 114911(2006).
  11. Povarnitsyn, M. E., Itina, T. E., Levashov, P. R., Khishchenko, K. V. Mechanisms of nanoparticle formation by ultra-short laser ablation of metals in liquid environment. Phys Chem Chem Phys. 15 (9), 3108-3114 (2013).
  12. Mortazavi, S. Z., Parvin, P., Reyhani, A., Golikand, A. N., Mirershadi, S. Effect of Laser Wavelength at IR (1064 nm) and UV (193 nm) on the Structural Formation of Palladium Nanoparticles in Deionized Water. J Phys Chem C. 115 (12), 5049-5057 (2011).
  13. Kim, J., Reddy, D. A., Ma, R., Kim, T. K. The influence of laser wavelength and fluence on palladium nanoparticles produced by pulsed laser ablation in deionized water. Solid State Sci. 37, 96-102 (2014).
  14. Mortazavi, S. Z., Parvin, P., Reyhani, A., Mirershadi, S., Sadighi-Bonabi, R. Generation of various carbon nanostructures in water using IR/UV laser ablation. J Phys D: Appl Phys. 46 (16), 165303(2013).
  15. Hunter, B. M., et al. Highly active mixed-metal nanosheet water oxidation catalysts made by pulsed-laser ablation in liquids. J Am Chem Soc. 136 (38), 13118-13121 (2014).
  16. Momma, C., et al. Short-pulse laser ablation of solid targets. Opt Commun. 129 (1), 134-142 (1996).
  17. Sonntag, S., Roth, J., Gaehler, F., Trebin, H. R. Femtosecond laser ablation of aluminium. Appl Surf Sci. 255 (24), 9742-9744 (2009).
  18. Yamashita, Y., Yokomine, T., Ebara, S., Shimizu, A. Heat transport analysis for femtosecond laser ablation with molecular dynamics-two temperature model method. Fusion Eng Des. 81 (8), 1695-1700 (2006).
  19. Zhigilei, L. V., Lin, Z., Ivanov, D. S. Atomistic modeling of short pulse laser ablation of metals: connections between melting, spallation, and phase explosion. J Phys Chem C. 113 (27), 11892-11906 (2009).
  20. Schmidt, M., et al. Lasers in Manufacturing 2011 - Proceedings of the Sixth International WLT Conference on Lasers in Manufacturing Metal Ablation with Short and Ultrashort Laser Pulses. Physics Procedia. 12, 230-238 (2011).
  21. Azam, A., Ahmed, A. S., Oves, M., Khan, M. S., Memic, A. Size-dependent antimicrobial properties of CuO nanoparticles against Gram-positive and-negative bacterial strains. Int. J. Nanomed. 7, 3527-3535 (2012).
  22. Ivask, A., et al. Size-dependent toxicity of silver nanoparticles to bacteria, yeast, algae, crustaceans and mammalian cells in vitro. PLoS One. 9 (7), e102108(2014).
  23. Kim, T. H., et al. Size-dependent cellular toxicity of silver nanoparticles. J Biomed Mater Res A. 100 (4), 1033-1043 (2012).
  24. Raghupathi, K. R., Koodali, R. T., Manna, A. C. Size-dependent bacterial growth inhibition and mechanism of antibacterial activity of zinc oxide nanoparticles. Langmuir. 27 (7), 4020-4028 (2011).
  25. Plech, A., Kotaidis, V., Gresillon, S., Dahmen, C., von Plessen, G. Laser-induced heating and melting of gold nanoparticles studied by time-resolved x-ray scattering. Phys Rev B. 70 (19), 195423(2004).
  26. Takami, A., Kurita, H., Koda, S. Laser-Induced Size Reduction of Noble Metal Particles. J Phys Chem B. 103 (8), 1226-1232 (1999).
  27. Kamat, P. V., Flumiani, M., Hartland, G. V. Picosecond Dynamics of Silver Nanoclusters. Photoejection of Electrons and Fragmentation. J Phys Chem B. 102 (17), 3123-3128 (1998).
  28. Yamada, K., Tokumoto, Y., Nagata, T., Mafune, F. Mechanism of laser-induced size-reduction of gold nanoparticles as studied by nanosecond transient absorption spectroscopy. J Phys Chem B. 110 (24), 11751-11756 (2006).
  29. Pecora, R. Dynamic Light Scattering Measurement of Nanometer Particles in Liquids. J. Nanoparticle Res. 2 (2), 123-131 (2000).
  30. Pyrz, W. D., Buttrey, D. J. Particle size determination using TEM: a discussion of image acquisition and analysis for the novice microscopist. Langmuir. 24 (20), 11350-11360 (2008).
  31. Ratti, M., et al. Irradiation with visible light enhances the antibacterial toxicity of silver nanoparticles produced by laser ablation. Appl Phys A. 122 (4), 1-7 (2016).
  32. Sajti, C. L., Sattari, R., Chichkov, B. N., Barcikowski, S. Gram Scale Synthesis of Pure Ceramic Nanoparticles by Laser Ablation in Liquid. J Phys Chem C. 114 (6), 2421-2427 (2010).
  33. Streubel, R., Barcikowski, S., Gokce, B. Continuous multigram nanoparticle synthesis by high-power, high-repetition-rate ultrafast laser ablation in liquids. Opt Lett. 41 (7), 1486-1489 (2016).
  34. Streubel, R., Bendt, G., Gokce, B. Pilot-scale synthesis of metal nanoparticles by high-speed pulsed laser ablation in liquids. Nanotechnology. 27 (20), 205602(2016).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

الوسوم

تخليق الجسيمات النانويةجسيمات الفضة النانويةتشتت الضوء الديناميكيالمجهر الإلكتروني النافذأطياف الأشعة فوق البنفسجية والمرئيةوحدات تكوين المستعمراتمزرعة بكتيريا E. coli
إنتاج الجسيمات النانوية المعدنية عن طريق نابض بالليزر في الاجتثاث في السوائل: أداة لدراسة خصائص مضادة للجراثيم من الجسيمات النانوية
تواصل معنا
أوصِ به للمكتبة

الخصوصية

شروط الاستخدام

السياسات

حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.