Onderzoeksartikel

Onderzoek naar een blauw licht LED-apparaat om wondpathogenen te onderdrukken met behulp van een collageengebaseerd synthetisch huidmodel

859 weergaven

⸱

DOI:

10.3791/69403

⸱

24 februari 2026

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

In dit artikel

Samenvatting

Een 405 nm blauwlicht LED-apparaat toont antimicrobiële effectiviteit tegen een breed scala aan wondpathogenen wanneer het wordt geëvalueerd op een collageengebaseerd synthetisch huidmodel. Deze vereenvoudigde in vitro-benadering biedt een reproduceerbaar en ethisch haalbaar alternatief voor vroege evaluatie van lichtgebaseerde antimicrobiële therapieën.

Samenvatting

Conventioneel wondbeheer wordt steeds meer uitgedaagd door de toename van antimicrobiële resistentie en de cytotoxische bijwerkingen van traditionele middelen. Fototherapie, met name met blauw licht (BL), biedt een veelbelovende niet-invasieve en contactloze alternatief. Deze studie evalueerde de antimicrobiële effectiviteit en veiligheid van een 405 nm BL-LED-apparaat tegen een breed spectrum van medisch belangrijke wondpathogenen met behulp van een collageengebaseerd synthetisch huidmodel, waarbij de nadruk ligt op de nieuwheid van het toepassen van dit platform voor lichtgebaseerde antimicrobiële tests. Deze synthetische huid biedt een realistischere omgeving en bootst de structuur en topografie van de menselijke huid na. Lichtuniformiteitsmapping toonde consistente bestraling over een diameter van 10 cm (30,14 ± 0,78 mW/cm2). Het apparaat bereikte een aanzienlijke fluence-afhankelijke microbiele logitaritme-reductie tot 3,5 bij 27 J/cm², waarmee een effectiviteit aanzienlijk hoger was dan die in vergelijkbare studies werd gerapporteerd. De breedspectrumactiviteit werd bevestigd tegen ESKAPE pathogenen en Candida albicans, een aanzienlijk voordeel bij het beheersen van polymicrobiële wondinfecties. Een belangrijke bevinding was het verschil in vatbaarheid tussen soorten, waarbij Klebsiella pneumoniae de hoogste vatbaarheid vertoonde, terwijl Staphylococcus aureus het meest resistent bleek. Dit komt waarschijnlijk door variaties in de structuur van de microbiële omhulling en het lichtgevoelige molecuulgehalte, die de reactieve zuurstofsoorten (ROS) beïnvloeden. Optische transmissie-experimenten en analyses van oppervlakte versus ingebedde kolonie toonden geen statistische significantie, wat wijst op een mogelijke toepassing van BL om pathogenen onder de huid te remmen. Infraroodspectroscopie bevestigde dat blootstelling aan BL, zelfs bij hoge fluenties (108 J/cm2), geen detecteerbare chemische of conformationele degradatie van de collageenmatrix veroorzaakte, in tegenstelling tot de schadelijke effecten die werden waargenomen bij germicidale UV-C-controle. Tot slot toonde een unieke evaluatie in een aerosolkamer aan dat BL-behandeling de microbiële afzetting op oppervlakken met meer dan 95% verminderde, wat het potentieel benadrukte om nosocomiale infecties te verminderen. Deze bevindingen tonen de geschiktheid aan van huid-nabootsende substraten als een toegankelijk alternatief voor het evalueren van BL in preklinische tests, waardoor diermodellen overbodig zijn.

Inleiding

Wondinfecties vormen een aanhoudende uitdaging en een aanzienlijke last op het wereldwijde zorgsysteem en beïnvloeden de kwaliteit van leven van patiënten. Wondgenezing wordt vaak bemoeilijkt door microbiële infecties die het sluiten van cutane wonden vertragen, wat vooral bij ouderen en diabetische populaties leidt tot laesies en chronische wonden. Conventionele wondbeheerstrategieën zijn gebaseerd op antibiotica, antiseptica, chemicaliën en natuurlijke bioactieve middelen die voornamelijk wondveroorzakende organismen onderdrukken. Hoewel deze traditionele methoden effectief zijn in het versnellen van het genezingsproces door ontstekingscellen te verminderen en het aantal fibroblastente verhogen, worden ze geassocieerd met veel bijwerkingen. Veel topische antimicrobiële middelen die in wondverband worden gebruikt, zijn over het algemeen niet huidvriendelijk en kunnen leiden tot ongewenste effecten zoals huiduitdroging, weefselirritatie en cytotoxische effecten op cellen die nodig zijn voor het wondgenezingsproces2. Antimicrobiële resistentie (AMR), die breed wordt gerapporteerd door het overmatig gebruik van antimicrobiële middelen3, voornamelijk systemisch antibioticagebruik, bedreigt de langetermijnlevensvatbaarheid van bestaande farmacologische behandelingen. Gezien deze beperkingen van de bestaande klinische praktijk wordt de noodzaak van veiligere en duurzame alternatieven voor wondzorg benadrukt, met name de contactloze en pijnvrije methoden zoals fototherapie.

Fototherapie, waarbij het zichtbare spectrum van licht wordt benut, heeft geleidelijk aandacht gekregen als een veelbelovende niet-invasieve en niet-farmacologische interventie voor diverse dermatologische en therapeutische toepassingen. De toepassingen variëren van algemene huidverjonging4 en cosmetische verbeteringen tot gerichte behandelingen voor aandoeningen zoals acne en anti-aging therapieën. Onder de zichtbare golflengten (400-760 nm) heeft blauw licht, dat doorgaans varieert van 400 nm tot 480 nm, aanzienlijke wetenschappelijke en klinische belangstelling gekregen vanwege zijn veelzijdige therapeutische potentieel5. In tegenstelling tot ultraviolette (UV) straling, met name de UV-C-band (100-280 nm), die veel wordt gebruikt voor oppervlaktedesinfectie vanwege zijn germiciderende eigenschappen maar goed gedocumenteerde risico's op DNA-schade, carcinogenese en huidkanker met zich meebrengt, wordt blauw licht geclassificeerd als niet-ioniserende straling. Dit fundamentele verschil maakt blauw licht inherent veiliger voor menselijke weefsels5, omdat het niet de energie heeft om direct cellulair DNA te beschadigen of mutagene effecten op te wekken.

De antimicrobiële activiteit van blauw licht is gerapporteerd tegen zowel Gram-positieve6- als Gram-negatieve 7-bacteriën. Sommige klinische onderzoeken zijn uitgevoerd om het gebruik van blauwlichttherapie tegen veelvoorkomende infecties of aandoeningente valideren, bijvoorbeeld de onderdrukking van Propionibacterium acne die acne vulgaris9 veroorzaakt, en de behandeling van maaginfecties10 veroorzaakt door Helicobacter pylori. Er worden echter geen klinische studies gerapporteerd die de antimicrobiële effectiviteit van wondinfecties onderzoeken. Een groeiend aantal recente in vitro-studies toont aan dat violet-blauw licht (400-420 nm) in staat is meerdere ESKAPE-pathogenen te inactiveren terwijl de cytotoxiciteit voor zoogdiercellenminimaal blijft. Recentelijk is aangetoond dat blauw licht binnen het bereik van 410-430 nm de activiteit van fibroblasten en collageenafzetting moduleert, celproliferatie bevordert, ontstekingsreacties reguleert en reactieve zuurstofsoorten (ROS) genereert via endogene porfyrine-excitatie die bacteriële cellen12 verstoort, waardoor het een veelbelovende kandidaat is voor wondgenezingstoepassingen.

De complexiteit van wondgenezing, bepaald door meerdere variabelen waaronder individuele variatie, type wonden en fysiologische en bestaande pathologische aandoeningen, brengt echter aanzienlijke uitdagingen voor het onderzoek met zich mee. Direct in vivo testen van wondtherapieën blijft ingewikkeld vanwege biologische variabiliteit, ethische overwegingen en de complexiteit van wondomgevingen. Diermodellen, hoewel vaak gebruikt, slagen er vaak niet in de fysiologie van de menselijke huid nauwkeurig weer te geven en worden beperkt door strenge regelgeving13. Wondgenezingsstudies met klinische onderzoeken zijn zeldzaam en vaak zelden representatief vanwege hun kleine steekproefgrootte, wat grote statistische steekproeven, robuuste controles en strenge ethische goedkeuringen vereist. Om deze barrières te overwinnen, zijn in vitro-modellen die menselijke huideigenschappen nabootsen opgedoken als effectieve platforms voor initiële screening14. Collageengebaseerde synthetische huidsystemen, zoals VITRO-Skin, bootsen menselijke huid na qua pH, vochtretentie en oppervlaktetextuur, en zijn ideaal voor het testen van externe interventies onder gecontroleerde omstandigheden15. Hoewel verschillende studies brede antimicrobiële effecten van blauw licht hebben aangetoond, hebben de meeste bouillonculturen, agarplaten of diermodellen gebruikt, met beperkte toepassing op huidachtige substraten.

Voortbouwend op het aangetoonde potentieel van blauw licht en de voordelen van in vitro modellen, is de huidige studie bedoeld om de effectiviteit te testen van een lichtemitterende diode (LED) die werkt op een piekgolflengte van 405 nm voor het onderdrukken van veelvoorkomende wondpathogenen. We introduceren een nieuwe evaluatiemethodologie voor het beoordelen van de effectiviteit van wondgenezing, gebaseerd op een vereenvoudigd microbioommodel toegepast op collageen-gebaseerde synthetische huid. Het vergelijkt ook de antimicrobiële effectiviteit en de impact op de huidtopografie van Light Emitting Diode-Generated Blue Light (LED-BL) met germicidale UV-C-fluentie. Hoewel deze methode niet de complexiteit van biologische systemen heeft, hanteert deze een pragmatische benadering die zeer gecontroleerde en reproduceerbare experimenten mogelijk maakt die de variabiliteit en ethische complexiteit van in vivo studies en klinische studies omzeilen, waardoor de voorlopige evaluatie en initiële screening van vergelijkbare nieuwe therapeutische interventies worden versneld. De centrale innovatie van dit werk ligt in het toepassen van een collageengebaseerd huidmodel als reproduceerbaar, beheersbaar platform voor het evalueren van de antimicrobiële effectiviteit van blauw licht, vergezeld van optische penetratie, uniformiteit en FTIR-gebaseerde veiligheidsanalyses.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

1. Voorbereiding van synthetische huidmonsters

Een collageengebaseerd synthetisch huidmodel (VITRO-Skin) vel werd onder aseptische omstandigheden in rechthoekige stalen van 5,0 cm × 2,5 cm gesneden in een bioveiligheidskast. Elke proeflap werd in een steriele petrischaal geplaatst en bewaard op 4 °C tot gebruik. Voor de inoculatie werden de monsters in evenwicht gebracht tot kamertemperatuur en gehydrateerd in een vochtige kamer volgens de instructies van de fabrikant om het hydratatieniveau van de menselijke huid na te bootsen.

2. Bereiding van microbiële culturen

American Type Culture Collection (ATCC) referentiestammen, waaronder Staphylococcus aureus (ATCC 25923), Escherichia coli (ATCC 25922), Enterobacter aerogenes (ATCC 13048), Pseudomonas aeruginosa (ATCC 27853), Acinetobacter baumannii (ATCC 19606), Klebsiella pneumoniae (ATCC 13883) en Candida albicans (ATCC 10231), werden gebruikt. Enkele kolonies werden onder aseptische omstandigheden geïnëntificeerd in 5 mL Tryptic Soy Bouth (TSB). Bacteriële culturen werden geïncubeerd bij 35 °C gedurende 24 uur, en schimmelculturen werden 5 dagen geïncubeerd bij 22 °C. Na incubatie werd de troebelheid aangepast naar 0,5 McFarland Standard (ongeveer 1,5 × 10⁸ CFU/mL) met gebruik van steriele fosfaatgebufferde zoutoplossing (PBS) voor antimicrobiële assays.

3. Inoculatie van synthetische huidmodellen

Elk gehydrateerd synthetisch huidgedeelte werd ingeënt met 100 μL microbiële suspensie en gelijkmatig verdeeld met een steriele wegwerpspreider. De geïnënte oppervlakken werden 15 minuten aan de lucht gedroogd in een steriele kamer onder laboratoriumomstandigheden (22-24 °C, 60%-70% RH). Monsters werden toegewezen aan drie groepen: onbehandelde controle (Groep A), lichtbron (blauw licht LED, 405 nm) bestraling (Groep B) en UV-C LED (265 nm) bestraling (Groep C). Figuur 1 toont de schematische weergave van de experimenten bij het evalueren van de antimicrobiële effectiviteit van de lichtbron met behulp van het synthetische huidmodel.

4. Lichtbronconfiguratie en bestraling

Een 405 nm blauwlicht-LED-apparaat werd gemonteerd op een aluminium koellichaam om warmteophoping te voorkomen en thermisch veilige bestraling van synthetische huidstalen te garanderen (Figuur 2). De bestraling werd gemeten op het exacte behandelvlak met een gekalibreerde optische vermogensmeter, waarbij de hoogte van de sonde werd aangepast aan de sensordikte. De werkstraling werd gestandaardiseerd op 30 mW/cm² door de werpafstand van de LED aan te passen.

De uniformiteit van de verlichting over het behandelveld werd geverifieerd door het meten van de bestraling op 16 gelijkmatig verdeelde punten, wat een gemiddelde van 30,14 ± 0,78 mW/cm² opleverde (Figuur 3). Voor de basisvergelijking van germicidale effecten werden UV-C-behandelingen uitgevoerd met een 265 nm LED-bron, die 3 mW/cm² leverde op een afstand van 20 cm gedurende 2 minuten.

Fluence werd berekend als irradiantie × belichtingstijd en kwam overeen met 27 J/cm² voor blauw licht (30 mW/cm² × 900 s) en 3,6 J/cm² voor UV-C.

Voor antimicrobiële assays werden gehydrateerde synthetische huidstalen die met microbiële suspensies waren geïnëntificeerd, aseptisch in steriele petrischalen geplaatst (deksels verwijderd) en direct onder de blauwlicht-LED geplaatst. Monsters die aan de bestralingsgroep (Groep B) waren toegewezen, werden continu blootgesteld totdat de doelfluentie was bereikt (15 min). De blootstellingsduur van 15 minuten (27 J/cm²) werd geselecteerd op basis van voorlopige time-kill-experimenten, die consistente antimicrobiële effectiviteit over soorten heen aantoonden en tegelijkertijd een praktische blootstellingsduur vertegenwoordigden voor potentiële klinische of point-of-care toepassingen. De temperatuur van elke proeflap werd elke 5 minuten gemeten met een contactloze infraroodthermometer om te bevestigen dat er tijdens de verlichting geen significante verhitting plaatsvond. Temperatuurmonitoring toonde geen meetbare stijging van de oppervlaktetemperatuur (>2 °C) tijdens blauwlichtbestraling, wat bevestigde dat de waargenomen antimicrobiële effecten niet-thermisch waren.

5. Antimicrobiële effectiviteit van blauw licht LED en UV-C tegen wondpathogenen

Na de behandeling werd elke synthetische huidproef overgebracht in een steriele buis van 15 mL met 9,0 mL PBS (pH 7,4). De buizen werden voorzichtig 1 minuut vortex gemaakt om microben die aan het oppervlak hechten los te maken. Er werden seriële tienvoudige verdunningen gemaakt, en 100 μL aliquots werden geplateerd op Tryptic Soy Agar (TSA) voor bacteriën en Sabouraud Dextrose Agar (SDA) voor schimmels. Platen werden geïncubeerd (bacteriën bij 35 °C gedurende 24 uur; schimmels bij 22 °C gedurende 5 dagen), en kolonievormende eenheden (CFU's) werden opgeteld. Microbiële reductie werd gekwantificeerd met de volgende vergelijkingen:

Logreductie = log10(A) - log10(B)

Procentuele reductie = ((A - B)/A) × 100

Waarbij A = CFU-telling vanaf controle; B = CFU-telling uit behandelde monsters.

Negatieve controles bestonden uit media-only platen en PBS om de steriliteit te verifiëren, terwijl onbehandelde geïnënte stalen werden gebruikt om de behandelingseffectiviteit te vergelijken. Positieve controleplaten bestonden uit geïnëntificeerde ATCC-microbiele suspensies om de kweeklevensvatbaarheid te bevestigen. Alle experimentele stappen werden uitgevoerd onder aseptische omstandigheden.

6. Tijdsafhankelijke antimicrobiële effectiviteit van blauwlichtbestraling

Om het fluence-afhankelijke effect te beoordelen, werden de blootstellingsduur van blauw licht ingesteld op 2 minuten, 5 minuten, 10 minuten, 15 minuten, 20 minuten en 30 minuten. De antimicrobiële activiteit werd geëvalueerd met CFU-enumeratie zoals hierboven, waardoor analyse van dosisafhankelijke relaties mogelijk was.

7. Blauwlicht-LED-effectiviteit in een aerosolkamer die nosocomiale omstandigheden simuleert

Een aangepaste acryl-aerosolkamer, onder gecontroleerde omgevingsomstandigheden, werd gebruikt om nosocomiale luchtblootstelling te simuleren (Figuur 4). Aerosoliseerde microbiële suspensies (~1,5 x 106 CFU/mL) werden geïntroduceerd met een vernevelaar, en synthetische huidstalen werden 30 minuten blootgelegd. Het blauwe licht werd gedurende de belichting op de stalen gericht (10 μW/cm², 20 cm afstand). In het controle-experiment werden identieke belichtingscondities toegepast, maar het BL-LED-apparaat bleef uitgeschakeld. De dichtheid van microbiële cellen in de aerosolkamer werd gemonitord met behulp van metingen van de fall-out activiteit, waarbij de agarplaten vóór blootstelling in de kamer werden geplaatst. Levensvatbare microbiële cellen die aan de synthetische huidstalen (2 cm x 2 cm) zijn vastgehecht, werden gekwantificeerd met behulp van standaard plaattellingsanalyse zoals hierboven beschreven. Deze lage bestraling (10 μW/cm²) werd gekozen om echte omgevingslichtomstandigheden in de gezondheidszorg na te bootsen, waar continue bestraling met hoge intensiteit niet haalbaar is.

8. Optische transmissie en testen van ingebedde kolonies

  1. Optische transmissie via synthetisch huidsubstraat
    Om de penetratie van blauw licht door synthetische huid te kwantificeren, werd de bestraling gemeten met een gekalibreerde optische vermogensmeter die op het behandelvlak was geplaatst. BL-intensiteit (405 nm, 30 mW/cm²) werd gemeten met en zonder gehydrateerde synthetische huidstalen horizontaal geplaatst tussen de LED en de detector. Transmissie (%) werd berekend als de verhouding van doorgegeven bestraling (met huid) tot invallende bestraling (geen huid).
    De transmissie onder waterige omstandigheden werd geëvalueerd met een UV-Viz spectrofotometer. Een gehydrateerde synthetische huidstrip werd verticaal in een standaard polystyreencuvet geplaatst, gevuld met gedeïoniseerd water. De cuvette gevuld met water diende alleen als blanke plek. De absorptie bij 405 nm werd geregistreerd, en het percentage transmissie werd berekend met %T = 10(-A) × 100.
  2. Functionele validatie met behulp van embedded colony assay
    Oppervlakte- en ingebedde microbiële reductie-assays werden uitgevoerd als functioneel correlaat van transmissie, waarbij swatches op één oppervlak werden geïnënt maar van de tegenoverliggende (onder)zijde werden bestraald om microben onder het huidoppervlak te simuleren. CFU's werden gekwantificeerd zoals hierboven beschreven in de sectie over antimicrobiële effectiviteit.

9. FT-IR-spectroscopie voor synthetische huiddegradatie na blootstelling aan blauw licht en UV-C

Om mogelijke chemische en structurele veranderingen aan de collageen-gebaseerde synthetische huidmatrix door lichtblootstelling te beoordelen, werd Fourier Transform Infrarood (FT-IR) spectroscopie uitgevoerd. Synthetische huidswatches (2 cm × 2 cm) werden volgens de fabrikantinstructies gehydrateerd, identiek aan swatches die in de microbiële reductie-assays worden gebruikt. Gehydrateerde monsters werden blootgesteld aan ofwel 405 nm blauw licht (30 mW/cm²) of 265 nm UV-C (3 mW/cm²) gedurende 15 minuten (standaardbelichting, 27 J/cm²) of 60 min (worstcase-stressconditie). Na bestraling werden de monsters voorzichtig gedeppt om oppervlaktevocht te verwijderen en onmiddellijk geanalyseerd met FT-IR.

10. ATR-FTIR-meting

Spectra werden verkregen met een IR-spectrofotometer uitgerust met een compatibele analysesoftware. Alle monsters werden geanalyseerd met behulp van de Attenuated Total Reflectance (ATR) iD7-module. Om spectrale veranderingen die toe te schrijven zijn aan bestraling te isoleren, (1) werd een directe spectrale vergelijking uitgevoerd tussen onbehandelde controles en bestraalde monsters. (2) Baseline-afgetrokken vergelijkingen werden uitgevoerd door de onbehandelde controleproef als achtergrondreferentie te gebruiken voordat de bestraalde monsters werden gescand, waardoor alleen de nieuwe of gewijzigde pieken zichtbaar waren.

Deze dubbele aanpak vermindert topografische ruis en verbetert de detectie van subtiele veranderingen in amide- en vingerafdrukgebieden. Hydratatieniveau, swatchdikte en oriëntatie werden gestandaardiseerd voor alle monsters om spectrale variabiliteit te verminderen. Elke belichtingsconditie (controle, BL-15 min, BL-60 min, UV-15 min, UV-60 min) werd in drievoud gescand.

11. Statistische analyse

Alle experimenten werden uitgevoerd met onafhankelijke biologische driedubbele exemplaren, tenzij anders vermeld. De gegevens worden gepresenteerd als gemiddelde ± standaarddeviatie (SD) of als gemiddelde met 95% betrouwbaarheidsintervallen (BI), zoals aangegeven in de figuurlegendes. De normaliteit van de gegevensverdeling werd beoordeeld met behulp van de Shapiro-Wilk-test. Paargewijze vergelijkingen tussen twee groepen (bijv. blauw licht versus UV-C, oppervlakte versus ingebedde kolonies) werden uitgevoerd met behulp van ongepaarde tweezijdige Student's t-tests. Voor vergelijkingen met meer dan twee voorwaarden of tijdstippen werd eenrichtingsvariantieanalyse (ANOVA) gevolgd door passende post-hoc testen. De specifieke statistische test die voor elke vergelijking wordt gebruikt, wordt aangegeven in de bijbehorende figuurlegende. Een p-waarde <0,05 werd als statistisch significant beschouwd.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Antimicrobiële effectiviteit van blauw licht, LED en UV-C tegen wondpathogenen
Het blauwe licht LED-apparaat (405 nm), dat 15 minuten werkte met een intensiteit van 30 mW/cm², toonde significante antimicrobiële effectiviteit tegen alle geteste wondpathogenen op synthetische huidmodellen (Figuur 5). Van de geteste soorten vertoonde Klebsiella pneumoniae de hoogste gevoeligheid voor blauw licht, met een gemiddelde logaritmaaritme v...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Deze studie toont het significante antimicrobiële potentieel van een 405 nm Blue Light LED (BL-LED) apparaat aan tegen een panel van klinisch relevante wondpathogenen die zijn getest op collageen-gebaseerde synthetische huidmodellen. De blootstelling aan BL-LED bij een fluentie van 27 J/cm² bereikte een vermindering van microbiële belasting van 3,5 logs (Figuur 6), waarmee het de antimicrobiële prestaties overtrof die in verschillende eerdere studies 6,...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

De auteurs hebben geen belangenconflicten.

Dankbetuigingen

Deze studie werd gefinancierd (W24-21) door "Applied Research, Innovation and Entrepreneurship Services" (ARIES), Centennial College, Canada. De microbiële voorraden en BSL-2-faciliteiten werden geleverd door "Applied Biological and Environmental Sciences (ABES), Centennial College, Canada. De auteurs waarderen de begeleiding van Andrew Baer en Gillian Goring op het gebied van FT-IR-spectroscopie en het personeel van de voorbereidingsruimte voor hun hulp bij de voorbereiding en sterilisatie van media.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

```html
Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Acinetobacter baumannii ATCC The Global Bioresource CenterATCC 19606
Blue Light - Light Emiiting Diode ViolumasN/ABL-LED is een prototype dus heeft geen catalogusnummer 
Candida albicans ATCC The Global Bioresource CenterATCC 10231
Enterobacter aerogenesATCC The Global Bioresource CenterATCC 13048
Escherichia coliATCC The Global Bioresource CenterATCC 25922
Fourier Transform InfraRed  (FT-IR) Spectrophotometer Nicolet iS5Thermo ScientificIQLAADGAAGFAHDMAZAOMNIC Software wordt gebruikt voor analyse
FT-IR Nicolet iS5 iD1 Direct Beam Transmission Module (Base Adaptor)Thermo ScientificIQLAADGAAGFAJAMAYX
FT-IR Nicolet iS5 iD7 Diamond Attenuated Internal Refraction ModuleThermo ScientificIQLAADGAAGFAJAMBFN
Incubator Percival Scientific 9330.01.06L
IR thermometerThermo Fisher Scientific  06-664-254
Klebsiella pneumonia ATCC The Global Bioresource CenterATCC 13883
Phosphate-Buffered SalineThermo Fisher Scientific  AM9624PBS Catalognummer (Thermo Fisher Scientific) 
Pseudomonas aeruginosaATCC The Global Bioresource CenterATCC 27853
Sabouraud Dextrose AgarBD Difco DF0109-17-1SAB Catalognummer (BD Difco)
Staphylococcus aureus ATCC The Global Bioresource CenterATCC 25923
Tryptic Soy AgarBD DifcoDF0369-17-6TSA Catalognummer (BD Difco)
Tryptic Soy BrothBD Difco DF0370-17-3TSB Catalognummer (BD Difco)
UV-LEDViolumasN/AUV-LED is een prototype dus heeft geen catalogusnummer 
UV-VIZ Spectrophometer (Genesys 10 UV Scanning)Thermo Scientific 335907P
Vitro-SkinMEDELINKSKU24000Vitro-Skin
```

Referenties

  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).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

Blauw lichtfototherapiecollageenmatrixantimicrobi le werkzaamheidFTIR spectroscopieUVC bestralingluchtgedragen contaminatiebiofilmtesten

Gerelateerde artikelen