Articolo di ricerca

Indagine di un dispositivo LED a luce blu per sopprimere patogeni delle ferite utilizzando un modello cutaneo sintetico a base di collagene

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DOI:

10.3791/69403

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24 febbraio 2026

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1School of Engineering Technology and Applied Sciences (SETAS), Centennial College, 2Cofan Thermal/Violumas

In questo articolo

Sommario

Un dispositivo LED a luce blu da 405 nm dimostra efficacia antimicrobica contro un'ampia gamma di patogeni della ferita quando valutato su un modello cutaneo sintetico a base di collagene. Questo approccio semplificato in vitro offre un'alternativa riproducibile ed eticamente valida per la valutazione nelle fasi iniziali delle terapie antimicrobiche basate sulla luce.

Abstract

La gestione convenzionale delle ferite è sempre più messa alla prova dall'aumento della resistenza antimicrobica e dagli effetti collaterali citotossici degli agenti tradizionali. La fototerapia, in particolare utilizzando la luce blu (BL), offre un'alternativa promettente non invasiva e senza contatto. Questo studio ha valutato l'efficacia e la sicurezza antimicrobica di un dispositivo BL-LED da 405 nm rispetto a un ampio spettro di patogeni delle ferite di importanza medica, utilizzando un modello cutaneo sintetico a base di collagene, sottolineando la novità di applicare questa piattaforma per test antimicrobici basati sulla luce. Questa pelle sintetica offre un ambiente più realistico, imitando la struttura e la topografia della pelle umana. La mappatura dell'uniformità della luce ha mostrato un'irradianza costante su un diametro di 10 cm (30,14 ± 0,78 mW/cm2). Il dispositivo ha ottenuto una significativa riduzione del logaritmico microbico dipendente dalla fluenza fino a 3,5 a 27 J/cm2, dimostrando un'efficacia notevolmente superiore a quella riportata in studi simili. La sua attività ad ampio spettro è stata confermata contro patogeni ESKAPE e Candida albicans, un vantaggio significativo per la gestione delle infezioni polimicrobiche delle ferite. Una scoperta chiave fu la suscettibilità differenziale tra le specie, con Klebsiella pneumoniae che mostrava la più alta suscettibilità mentre Staphylococcus aureus si dimostrò la più resistente. Ciò è probabilmente dovuto a variazioni nella struttura dell'involucro microbico e nel contenuto di molecole fotosensibili, che influenzano le specie reattive dell'ossigeno (ROS). Esperimenti di trasmissione ottica e analisi tra superficie e colonia immersa non hanno rivelato alcuna significanza statistica, suggerendo la possibile applicazione del BL per inibire i patogeni sotto la pelle. La spettroscopia a infrarossi ha confermato che l'esposizione al BL, anche a fluenze elevate (108 J/cm2), non ha causato alcuna degradazione chimica o conformazionale rilevabile della matrice di collagene, a differenza degli effetti dannosi osservati con il controllo germicida UV-C. Infine, una valutazione unica in una camera aerosol ha dimostrato che il trattamento BL ha ridotto la deposizione microbica sulle superfici di oltre il 95%, evidenziandone il potenziale per mitigare le infezioni nosocomiali. Questi risultati dimostrano l'idoneità dei substrati che imitano la pelle come alternativa accessibile per valutare il BL nei test preclinici, eliminando così la necessità di modelli animali.

Introduzione

Le infezioni delle ferite rappresentano una sfida persistente e un peso significativo per il sistema sanitario globale e influenzano la qualità della vita dei pazienti. La guarigione delle ferite è spesso complicata da infezioni microbiche che ritardano la chiusura delle ferite cutanee, causando lesioni e ferite croniche prevalentemente nelle popolazioni anziane e diabetiche. Le strategie convenzionali di gestione delle ferite si basano su antibiotici, antisettici, sostanze chimiche e agenti bioattivi naturali che sopprimono principalmente gli organismi che causano ferite. Sebbene questi metodi tradizionali siano efficaci nell'accelerare il processo di guarigione riducendo le cellule infiammatorie e aumentando il numero difibroblasti, sono associati a molti effetti collaterali. Molti antimicrobici topici utilizzati nelle medicazioni per ferite generalmente non sono favorevoli per la pelle e possono portare a effetti indesiderati come disidratazione cutanea, irritazione dei tessuti ed effetti citotossici sulle cellule necessari per il processo di guarigionedella ferita 2. La resistenza agli antimicrobici (AMR), ampiamente riportata a causa dell'uso eccessivo diantimicrobici, principalmente di antibiotici sistemici, minaccia la vitalità a lungo termine dei trattamenti farmacologici esistenti. Considerando questi limiti della pratica clinica esistente, viene sottolineata la necessità di alternative più sicure e sostenibili per la gestione delle ferite, in particolare i metodi senza contatto e senza dolore come la fototerapia.

La fototerapia, sfruttando lo spettro visibile della luce, ha progressivamente guadagnato attenzione come intervento promettente, non invasivo e non farmacologico per varie applicazioni dermatologiche e terapeutiche. Le sue applicazioni spaziano dal ringiovanimento generaledella pelle 4 e miglioramenti cosmetici a trattamenti mirati per condizioni come l'acne e le terapie anti-invecchiamento. Tra le lunghezze d'onda visibili (400-760 nm), la luce blu, tipicamente tra 400 nm e 480 nm, ha suscitato notevole interesse scientifico e clinico grazie al suo potenziale terapeuticomultifaccettato 5. A differenza delle radiazioni ultraviolette (UV), in particolare della banda UV-C (100-280 nm), ampiamente impiegata per la disinfezione superficiale grazie alle sue proprietà germicidi ma con rischi ben documentati di danni al DNA, carcinogenesi e cancro della pelle, la luce blu è classificata come radiazione non ionizzante. Questa differenza fondamentale rende la luce blu intrinsecamente più sicura per i tessutiumani 5, poiché non possiede l'energia necessaria per danneggiare direttamente il DNA cellulare o indurre effetti mutagenici.

L'attività antimicrobica della luce blu è stata segnalata sia contro batteri Gram-positivi6 cheGram-negativi 7 . Sono stati condotti alcuni studi clinici per convalidare l'uso della terapia con luce blu contro infezioni o disturbicomuni 8, ad esempio la soppressione dell'acne da Propionibacterium che causa acnevulgare 9, e il trattamento delle infezioni gastriche10 causate da Helicobacter pylori. Tuttavia, non sono stati riportati studi clinici sull'efficacia antimicrobica delle infezioni delle ferite. Un numero crescente di recenti studi in vitro dimostra che la luce viola-blu (400-420 nm) è in grado di inattivare molteplici patogeni ESKAPE mantenendo una citotossicità minima per le cellulemammiferiche. Recentemente, la luce blu nell'intervallo 410-430 nm ha dimostrato modulare l'attività dei fibroblasti e la deposizione di collagene, promuovere la proliferazione cellulare, regolare le risposte infiammatorie e generare specie reattive dell'ossigeno (ROS) tramite eccitazione endogena della porfirina che disturba le cellulebatteriche 12, rendendola un candidato promettente per applicazioni di guarigione delle ferite.

Tuttavia, la complessità della guarigione delle ferite, determinata da molteplici variabili tra cui varianza individuale, tipo di ferite e condizioni fisiologiche e patologiche preesistenti, rappresenta sfide significative per la ricerca. Il test diretto in vivo delle terapie per ferite rimane complesso a causa della variabilità biologica, delle considerazioni etiche e della complessità degli ambienti delle ferite. I modelli animali, sebbene comunemente utilizzati, spesso non rappresentano accuratamente la fisiologia cutanea umana e sono limitati da rigorosi requisitinormativi 13. Gli studi di guarigione delle ferite che coinvolgono studi clinici sono rari e spesso raramente rappresentativi a causa della piccola dimensione del campione, il che richiede ampi campioni statistici, controlli robusti e rigorose approvazioni etiche. Per superare queste barriere, modelli in vitro che replicano le proprietà della pelle umana sono emersi come piattaforme efficaci per lo screeninginiziale 14. I sistemi sintetici della pelle a base di collagene, come VITRO-Skin, imitano la pelle umana in pH, ritenzione di umidità e texture superficiale, e sono ideali per testare interventi esterni in condizionicontrollate 15. Sebbene diversi studi abbiano dimostrato effetti antimicrobici ad ampio spettro della luce blu, la maggior parte ha utilizzato colture di brodo, piastre di agar o modelli animali, con applicazione limitata su substrati simili alla pelle.

Basandosi sul potenziale dimostrato della luce blu e sui vantaggi dei modelli in vitro , lo studio attuale mira a testare l'efficacia di un dispositivo a Diodo Emissore di Luce (LED) che opera a una lunghezza d'onda massima di 405 nm per sopprimere patogeni comuni delle ferite. Introduciamo una metodologia di valutazione innovativa per valutare l'efficacia della guarigione delle ferite basata su un modello microbioma semplificato applicato alla pelle sintetica a base di collagene. Confronta inoltre l'efficacia antimicrobica e l'impatto sulla topografia cutanea della luce blu generata da diodi luminosi (LED-BL) con la fluenza germicida UV-C. Sebbene questo metodo non abbia la complessità dei sistemi biologici, adotta un approccio pragmatico che consente esperimenti altamente controllati e riproducibili che aggirano la variabilità e le complessità etiche associate agli studi in vivo e agli studi clinici, accelerando così la valutazione preliminare e lo screening iniziale di interventi terapeutici simili e innovativi. L'innovazione centrale di questo lavoro risiede nell'applicazione di un modello cutaneo a base di collagene come piattaforma riproducibile e controllabile per valutare l'efficacia antimicrobica con luce blu, accompagnata da analisi di penetrazione ottica, uniformità e sicurezza basate su FTIR.

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Protocollo

1. Preparazione di campioni di pelle sintetica

Un modello di pelle sintetica a base di collagene (VITRO-Skin) è stato tagliato in campioni rettangolari di 5,0 cm × 2,5 cm in condizioni asettiche in un armadietto di biosicurezza. Ogni campione veniva inserito in una piastra di Petri sterile e conservato a 4 °C fino all'uso. Prima dell'inoculazione, i campioni venivano bilanciati a temperatura ambiente e idratati in una camera di umidità secondo le istruzioni del produttore per imitare il livello di idratazione della pelle umana.

2. Preparazione di colture microbiche

Ceppi di riferimento American Type Culture Collection (ATCC), inclusi Staphylococcus aureus (ATCC 25923), Escherichia coli (ATCC 25922), Enterobacter aerogenes (ATCC 13048), Pseudomonas aeruginosa (ATCC 27853), Acinetobacter baumannii (ATCC 19606), Klebsiella pneumoniae (ATCC 13883) e Candida albicans (ATCC 10231), sono stati utilizzati. Le singole colonie sono state inoculate in 5 mL di Brodo di Soia Triptico (TSB) in condizioni asettiche. Le colture batteriche sono state incubate a 35 °C per 24 ore, mentre le colture fungine sono state incubate a 22 °C per 5 giorni. Dopo l'incubazione, la torbidità è stata regolata a 0,5 McFarland Standard (circa 1,5 × 10⁸ CFU/mL) utilizzando soluzione salina fosfatata sterile (PBS) per saghi antimicrobici.

3. Inoculazione di modelli cutanei sintetici

Ogni sezione cutanea sintetica idratata è stata inoculata con 100 μL di sospensione microbica e distribuita uniformemente utilizzando uno sparpagatore sterile usa e getta. Le superfici inoculate sono state essiccate all'aria per 15 minuti in una camera sterile in condizioni di laboratorio ambientale (22-24 °C, 60%-70% di umidità relativa). I campioni sono stati assegnati a tre gruppi: controllo non trattato (Gruppo A), sorgente luminosa (LED luminoso blu, 405 nm), irradiazione (Gruppo B) e irradiazione LED UV-C (265 nm) (Gruppo C). La Figura 1 mostra la rappresentazione schematica degli esperimenti nella valutazione dell'efficacia antimicrobica della sorgente luminosa utilizzando il modello cutaneo sintetico.

4. Configurazione della sorgente luminosa e irradiazione

Un dispositivo LED a luce blu da 405 nm era montato su un dissipatore di calore in alluminio per prevenire l'accumulo di calore e garantire l'irradiazione termicamente sicura di campioni di pelle sintetica (Figura 2). L'irradianza veniva misurata esattamente sul piano di trattamento utilizzando un misuratore di potenza ottica calibrato, con l'altezza della sonda regolata per tenere conto dello spessore del sensore. L'irradianza di lavoro fu standardizzata a 30 mW/cm² regolando la distanza di svolto del LED.

L'uniformità dell'illuminazione nel campo di trattamento è stata verificata mettendo l'irradianza in 16 punti equidistanti, ottenendo una media di 30,14 ± 0,78 mW/cm² (Figura 3). Per il confronto di base degli effetti germicidi, sono stati eseguiti trattamenti UV-C utilizzando una sorgente LED da 265 nm che eroga 3 mW/cm² a una distanza di 20 cm per 2 minuti.

La fluenza è stata calcolata come irradianza × tempo di esposizione e corrispondeva a 27 J/cm² per la luce blu (30 mW/cm² × 900 s) e 3,6 J/cm² per UV-C.

Per i saggi antimicrobici, campioni di pelle sintetica idratata inoculati con sospensioni microbiche venivano posti asepticamente in piastre di Petri sterili (coperchi rimossi) e posizionati direttamente sotto il LED a luce blu. I campioni assegnati al gruppo di irradiazione (Gruppo B) sono stati esposti continuamente fino al raggiungimento della fluenza bersaglio (15 min). La durata di esposizione di 15 minuti (27 J/cm²) è stata selezionata sulla base di esperimenti preliminari di time-kill, che hanno dimostrato un'efficacia antimicrobica costante tra le specie, rappresentando al contempo una durata pratica di esposizione per potenziali applicazioni cliniche o al punto di cura. La temperatura di ogni campione veniva monitorata ogni 5 minuti utilizzando un termometro a infrarossi senza contatto per confermare che non si verificasse un riscaldamento significativo durante l'illuminazione. Il monitoraggio della temperatura non ha rilevato un aumento misurabile della temperatura superficiale (>2 °C) durante l'irradiazione con luce blu, confermando che gli effetti antimicrobici osservati erano non termici.

5. Efficacia antimicrobica della luce blu, LED e UV-C contro patogeni delle ferite

Dopo il trattamento, ogni campione di pelle sintetica è stato trasferito in un tubo sterile da 15 mL contenente 9,0 mL PBS (pH 7,4). I tubi sono stati vortizzati delicatamente per 1 minuto per spostare i microbi che aderiscono alla superficie. Sono state preparate diluizioni seriali di dieci volte e 100 μL di aliquote sono state impiattate su agar di soia triptico (TSA) per batteri e agar di destrosio Sabouraud (SDA) per i funghi. Sono state incubate le placche (batteri a 35 °C per 24 ore; funghi a 22 °C per 5 giorni) e sono state enumerate le unità formative di colonie (CFU). La riduzione microbica è stata quantificata utilizzando le seguenti equazioni:

Riduzione logaritmica = log10(A) - log10(B)

Riduzione percentuale = ((A - B)/A) × 100

Dove A = conteggio di CFU dal controllo; B = Conteggio di CFU da campioni trattati.

I controlli negativi consistevano in piastre solo a substrato e PBS per verificare la sterilità, mentre campioni inoculati non trattati sono stati utilizzati per confrontare l'efficacia del trattamento. Le placche di controllo positive consistevano in sospensioni microbiche ATCC inoculate per confermare la vitalità della coltura. Tutti i passaggi sperimentali sono stati eseguiti in condizioni asettiche.

6. Efficacia antimicrobica dipendente dal tempo dell'irradiazione alla luce blu

Per valutare l'effetto dipendente dalla fluenza, le durate di esposizione alla luce blu sono state impostate a 2 min, 5 min, 10 min, 15 min, 20 min e 30 min. L'attività antimicrobica è stata valutata tramite l'enumerazione delle CFU come sopra, permettendo l'analisi delle relazioni dipendenti dalla dose.

7. Efficacia LED con luce blu in una camera aerosolizzata che simula condizioni nosocomiali

Una camera aerosol acrilica personalizzata, in condizioni ambientali controllate, è stata utilizzata per simulare l'esposizione aerea nosocomiale (Figura 4). Sono state introdotte sospensioni microbiche aerosolizzate (~1,5 x 106 CFU/mL) utilizzando un nebulizzatore, e campioni di pelle sintetica sono stati esposti per 30 minuti. La luce blu veniva diretta verso gli swatch durante tutta l'esposizione (10 μW/cm², distanza di 20 cm). Nell'esperimento di controllo sono state applicate condizioni di esposizione identiche, ma il dispositivo BL-LED è rimasto spento. Le densità cellulari microbiche all'interno della camera aerosol sono state monitorate utilizzando misurazioni dell'attività di ricaduta, in cui le piastre di agar sono state posizionate all'interno della camera prima dell'esposizione. Le cellule microbiche vitali aderite ai campioni cutanei sintetici (2 cm x 2 cm) sono state quantificate utilizzando l'analisi standard del conteggio delle placche come descritto sopra. Questa bassa irradianza (10 μW/cm²) è stata selezionata per imitare condizioni reali di illuminazione ambientale in contesti sanitari, dove un'irradiazione continua ad alta intensità non è fattibile.

8. Trasmissione ottica e test su colonie embedded-

  1. Trasmissione ottica attraverso substrato cutaneo sintetico
    Per quantificare la penetrazione della luce blu attraverso la pelle sintetica, l'irradianza è stata misurata utilizzando un misuratore di potenza ottica calibrato posizionato sul piano di trattamento. L'intensità BL (405 nm, 30 mW/cm²) è stata registrata con e senza campioni di pelle sintetica idratata posti orizzontalmente tra il LED e il rivelatore. La trasmissione (%) è stata calcolata come il rapporto tra irradianza trasmessa (con pelle) e irradianza incidente (senza pelle).
    La trasmissione in condizioni acquose è stata valutata utilizzando uno spettrofotometro UV-Vis. Una striscia di pelle sintetica idratata veniva inserita verticalmente in una cuvetta standard in polistirene riempita con acqua deionizzata. La cuvetta piena d'acqua da sola fungeva da vuoto. È stata registrata un'assorbanza a 405 nm e la percentuale di trasmissione è stata calcolata usando %T = 10(-A) × 100.
  2. Validazione funzionale tramite il saggio a colonia embedded-colony
    Sono stati eseguiti saggi di riduzione microbica in superficie e in colonia immersa come correlato funzionale della trasmissione, dove i campioni venivano inoculati su una superficie ma irradiati dal lato opposto (inferiore) per simulare la presenza di microbi sotto la superficie cutanea. Le CFU sono state quantificate come descritto sopra nella sezione sull'efficacia antimicrobica.

9. Spettroscopia FT-IR per la degradazione della pelle sintetica dopo esposizione alla luce blu e ai raggi UV-C

Per valutare potenziali cambiamenti chimici e strutturali nella matrice cutanea sintetica a base di collagene dovuti all'esposizione alla luce, è stata eseguita una spettroscopia a Trasformata di Fourier (FT-IR). I campioni di pelle sintetica (2 cm × 2 cm) sono stati idratati secondo le istruzioni del produttore, identicamente ai campioni utilizzati negli saggi di riduzione microbica. I campioni idratati sono stati esposti a luce blu di 405 nm (30 mW/cm²) o UV-C a 265 nm (3 mW/cm²) per 15 minuti (esposizione standard, 27 J/cm²) o 60 minuti (condizioni di stress peggiore). Dopo l'irradiazione, i campioni sono stati delicatamente tamponati per rimuovere l'umidità superficiale e immediatamente analizzati tramite FT-IR.

10. Misurazione ATR-FTIR

Gli spettri venivano acquisiti utilizzando uno spettrofotometro IR dotato di un software di analisi compatibile. Tutti i campioni sono stati analizzati utilizzando il modulo Attenuated Total Reflectance (ATR) iD7. Per isolare i cambiamenti spettrali attribuibili all'irradiazione, (1) è stato effettuato un confronto spettrale diretto tra controlli non trattati e campioni irradiati. (2) I confronti sottratti alla base sono stati effettuati utilizzando il campione di controllo non trattato come riferimento di sfondo prima di scansionare i campioni irradiati, permettendo la visualizzazione solo dei picchi nuovi o alterati.

Questo approccio duale riduce il rumore topografico e migliora la rilevazione di cambiamenti sottili nelle regioni amide e delle impronte digitali. Il livello di idratazione, lo spessore del campione e l'orientamento sono stati standardizzati su tutti i campioni per ridurre la variabilità spettrale. Ogni condizione di esposizione (controllo, BL-15 min, BL-60 min, UV-15 min, UV-60 min) è stata scansionata in triplice.

11. Analisi statistica

Tutti gli esperimenti sono stati condotti utilizzando triplicati biologici indipendenti, salvo diversa indicazione. I dati sono presentati come media ± deviazione standard (SD) oppure come media con intervalli di confidenza (IC) del 95%, come indicato nelle legende delle figure. La normalità della distribuzione dei dati è stata valutata utilizzando il test di Shapiro-Wilk. Confronti a coppie tra due gruppi (ad esempio, luce blu vs. UV-C, colonie superficiali vs. inglobate) sono stati effettuati utilizzando test t di Student a due code non accoppiate. Per confronti che coinvolgono più di due condizioni o punti temporali, è stata applicata un'analisi unidirezionale della varianza (ANOVA) seguita da test post-hoc appropriati. Il test statistico specifico utilizzato per ogni confronto è indicato nella corrispondente legenda della figura. Un p-value <0,05 è stato considerato statisticamente significativo.

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Risultati

Efficacia antimicrobica della luce blu, del LED e dell'UV-C contro i patogeni delle ferite
Il dispositivo LED a luce blu (405 nm), operato a un'intensità di 30 mW/cm² per 15 minuti, ha dimostrato una significativa efficacia antimicrobica contro tutti i patogeni della ferita testati su modelli cutanei sintetici (Figura 5). Tra le specie testate, Klebsiella pneumoniae ha mostrato la più alta suscettibilità alla luce blu, con una ri...

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Discussione

Questo studio dimostra il significativo potenziale antimicrobico di un dispositivo LED a luce blu (BL-LED) da 405 nm rispetto a un pannello di patogeni clinicamente rilevanti per ferite testati su modelli cutanei sintetici a base di collagene. L'esposizione al BL-LED a una fluenza di 27 J/cm² ha raggiunto una riduzione fino a 3,5 log del carico microbico (Figura 6), superando le prestazioni antimicrobiche riportate in diversi studiprecedent...

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno conflitti di interesse.

Ringraziamenti

Questo studio è stato finanziato (W24-21) da "Applied Research, Innovation and Entrepreneurship Services" (ARIES), Centennial College, Canada. Le forniture microbiche e le strutture BSL-2 sono state fornite da "Applied Biological and Environmental Sciences (ABES), Centennial College, Canada. Gli autori apprezzano le indicazioni fornite da Andrew Baer e Gillian Goring nella spettroscopia FT-IR e dal personale della sala preparazione per il loro aiuto nella preparazione e sterilizzazione dei media.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Acinetobacter baumannii  ATCC Il Centro Globale di BiorisorseATCC 19606
Luce blu - Diodo di emissione luminosa ViolumasN/ABL-LED è un prototipo e quindi non ha un numero di catalogo  
Candida albicans  ATCC Il Centro Globale di BiorisorseATCC 10231
Enterobacter aerogenesATCC Il Centro Globale di BiorisorseATCC 13048
Escherichia coliATCC Il Centro Globale di BiorisorseATCC 25922
Trasformata di Fourier infrarosso   (FT-IR) Spettrofotometro Nicolet iS5Thermo ScientificIQLAADGAAGFAHDMAZAIl software OMNIC viene utilizzato per l'analisi
FT-IR Nicolet iS5 iD1 Modulo di trasmissione a fascio diretto (adattatore base)Thermo ScientificIQLAADGAAGFAJAMAYX
FT-IR Nicolet iS5 iD7 Modulo di Rifrazione Interno Attenuato a DiamanteThermo ScientificIQLAADGAAGFAJAMBFN
Incubator Percival Scientific 9330.01.06L
Teromometro IRThermo Fisher Scientific   06-664-254
Klebsiella polmonite  ATCC Il Centro Globale di BiorisorseATCC 13883
Soluzione salina tamponata con fosfatoThermo Fisher Scientific   AM9624Numero di catalogo PBS (Thermo Fisher Scientific) & nbsp;
Pseudomonas aeruginosaATCC Il Centro Globale di BiorisorseATCC 27853
Agar Sabouraud DestrosioBD Difco DF0109-17-1Numero di catalogo SAB (BD Difco)
Staphylococcus aureus  ATCC Il Centro Globale di BiorisorseATCC 25923
Agar di soia tripticoBD DifcoDF0369-17-6Numero di catalogo TSA (BD Difco)
Brodo di soia tripticoBD Difco DF0370-17-3Numero di catalogo TSB (BD Difco)
UV-LEDViolumasN/AUV-LED è un prototipo e quindi non ha un numero di catalogo  
Spettrofometro UV-VIZ (Scansione UV Genesys 10)Thermo Scientific & nbsp;335907P
Vitro-SkinMEDELINKSKU24000Vitro-Skin

Riferimenti

  1. Altoé, L. S., et al. Does antibiotic use accelerate or retard cutaneous repair? A systematic review in animal models. PLoS One. 14 (10), e0223511(2019).
  2. Punjataewakupt, A., Napavichayanun, S., Aramwit, P. The downside of antimicrobial agents for wound healing. Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 38 (1), 39-54 (2019).
  3. Cristea, A. -G., et al. Antimicrobial smart dressings for combating antibiotic resistance in wound care. Pharmaceuticals. 18 (6), 825(2025).
  4. Lee, S. Y., et al. A prospective, randomized, placebo-controlled, double-blinded, and split-face clinical study on LED phototherapy for skin rejuvenation. J Photochem Photobiol B. 88 (1), 51-67 (2007).
  5. Mamalis, A., Garcha, M., Jagdeo, J. Light-emitting diode-generated blue light modulates fibrosis characteristics. Lasers Surg Med. 47 (2), 210-215 (2015).
  6. Guffey, J. S., Wilborn, J. In vitro bactericidal effects of 405-nm and 470-nm blue light. Photomed Laser Surg. 24 (6), 684-688 (2006).
  7. Maclean, M., MacGregor, S. J., Anderson, J. G., Woolsey, G. Inactivation of bacterial pathogens following exposure to light from a 405-nm LED array. Appl Environ Microbiol. 75 (7), 1932-1937 (2009).
  8. Dai, T., et al. Blue light for infectious diseases: Propionibacterium acnes, Helicobacter pylori, and beyond. Drug Resist Updat. 15 (4), 223-236 (2012).
  9. Ammad, S., Gonzales, M., Edwards, C., Finlay, A. Y., Mills, C. An assessment of the efficacy of blue light phototherapy in acne. J Cosmet Dermatol. 7, 180-188 (2008).
  10. Lembo, A. J., et al. Treatment of H. pylori infection with intra-gastric violet light phototherapy. Lasers Surg Med. 41 (5), 337-344 (2009).
  11. Bauer, R., Hoenes, K., Meurle, T., Hessling, M., Spellerberg, B. Effects of violet and blue light irradiation on ESKAPE pathogens. Sci Rep. 11, 24473(2021).
  12. Magni, G., et al. Blue-LED-light photobiomodulation of inflammatory responses in mouse wounds. Life (Basel). 12 (10), 1564(2022).
  13. Ahmad, N. In vitro and in vivo characterization methods for evaluation of modern wound dressings. Pharmaceutics. 15 (1), 42(2022).
  14. Sutterby, E., Thurgood, P., Baratchi, S., Khoshmanesh, K., Pirogova, E. Evaluation of in vitro skin models for studying external stressors. VIEW. 3 (2), 20210012(2022).
  15. Balasubramanian, V., et al. Antibacterial properties of soft solids in solution and on biosurfaces. KONA Powder Part J. 42, 251-260 (2025).
  16. Riaz, T., et al. FTIR analysis of natural and synthetic collagen. Appl Spectrosc Rev. 53 (9), 703-746 (2018).
  17. Kawada, A., et al. Acne phototherapy with narrow-band blue light: An open study and in vitro investigation. J Dermatol Sci. 30 (2), 129-135 (2002).
  18. Fukui, M., et al. Specific-wavelength visible light inhibits growth of P. gingivalis. J Periodontal Res. 43 (2), 174-178 (2008).
  19. Enwemeka, C. S., et al. Visible 405 nm SLD light photodestroys MRSA in vitro. Lasers Surg Med. 40 (10), 734-737 (2008).
  20. Anju, V. T., et al. Polymicrobial infections and biofilms: eradication strategies. Antibiotics (Basel). 11 (12), 1731(2022).
  21. Maclean, M., et al. The role of oxygen in visible-light inactivation of S. aureus. J Photochem Photobiol B. 92 (3), 180-184 (2008).
  22. Ashkenazi, H., et al. Eradication of P. acnes by porphyrins and high-intensity blue light. FEMS Immunol Med Microbiol. 35 (1), 17-24 (2003).
  23. Fan, X., et al. Effects of 420-nm intense pulsed light in acne animal model. J Eur Acad Dermatol Venereol. 27 (9), 1168-1171 (2012).
  24. Sinclair, L. G., Rodríguez-López, L. Antibacterial efficacy of low-irradiance 405-nm light. Sci Rep. 13, 1-15 (2023).
  25. Amodeo, D., et al. Violet-blue (405 nm) LED lamps for disinfection in healthcare. Pathogens. 12 (11), 1338(2023).
  26. Ozdemir, G. D., et al. Lights out for superbugs: antimicrobial blue light. Adv Drug Deliv Rev. 224, 115654(2025).
  27. Metreveli, N. O., et al. UV-vis and FT-IR spectra of irradiated collagen with ascorbic acid. Ecotoxicol Environ Saf. 73 (3), 448-455 (2010).
  28. Tu, Y., Quan, T. Oxidative stress and human skin connective tissue aging. Cosmetics. 3 (3), 28(2016).
  29. Nashchekina, Y. A., et al. Collagen analysis by FTIR spectroscopy. J Phys Conf Ser. 1697, 012053(2020).
  30. Ploydaeng, M., Rajatanavin, N., Rattanakaemakorn, P. UV-C light for inactivation of microorganisms and skin side effects. Photodermatol Photoimmunol Photomed. 37 (1), 12-19 (2021).

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