共振金纳米颗粒在激波 regime 下实现等离激元增强的泛微生物病原体灭活
生物物理
2019-04-23 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
无需高温、活性化合物或紫外辐射的泛微生物灭活技术可弥补当前感染控制策略的不足，并为生物技术产业中生物制品的高效灭菌提供方案。在此，我们证明在允许电场介导空化与激波生成的条件下，对共振金纳米颗粒（NPs）进行飞秒（fs）激光辐照，可实现高效的等离激元增强光子微生物病原体灭活。我们证明这种 NP 增强的物理灭活方法对多种病原体有效，包括有包膜和无包膜病毒，以及多种细菌和支原体。光子灭活具有波长依赖性，若无 NPs 的等离激元增强，在近红外（NIR）800 nm 处观察到的微生物灭活可忽略不计。加入共振等离激元 NPs 后情况改变，其对病毒和细菌污染物的灭活提供强烈增强。重要的是，等离激元增强的 800 nm 飞秒（fs）脉冲诱导灭活对病原体具有选择性。在相同条件下，作为代表性生物制品的抗体未观察到可测量的损伤。
引用
@article{arxiv.1811.11327,
title = {Resonant Gold Nanoparticles Achieve Plasmon-Enhanced Pan-Microbial Pathogen Inactivation in the Shockwave Regime},
author = {Mina Nazari and Min Xi and Mark Aronson and Mi K. Hong and Suryaram Gummuluru and Allyson E. Sgro and Lawrence D. Ziegler and Christopher Gillespie and Kathleen Souza and Nhung Nguyen and Robert M. Smith and Edward Silva and Ayako Miura and Shyamsunder Erramilli and Björn M. Reinhard},
journal= {arXiv preprint arXiv:1811.11327},
year = {2019}
}