Журнал тропических болезней и общественного здравоохранения

Абстрактный

Бактерицидная эффективность фотокатализатора на основе титана, легированного платиной, под действием видимого света

Ферештех Мохаммади, Мохаммадреза Неджадмогаддам и Амир-Хасан Зарнани

Известно, что фотокатализатор TiO _{2 проявляет заметную дезинфицирующую активность против широкого спектра микроорганизмов. Ультрафиолетовое (УФ) облучение наносит вред хроническому контакту человека с УФ на уровне возбуждения TiO 2} , который является фотоканцерогенным. Для этого исследования был выбран фотокатализатор, обладающий бактерицидной активностью, которая могла бы сократить бактериальную популяцию всех протестированных патогенов при освещении видимым светом. Мы сместили длину волны облучения наночастиц (НЧ) TiO ₂ из дальнего УФ-спектра в видимую (Vis) область путем легирования платиной (Pt). НЧ TiO ₂ и легированные платиной TiO ₂ (Pt/TiO ₂ ) были синтезированы с помощью золь-гель метода в форме порошка и суспензии соответственно. Для характеристики структуры и свойств фотокатализаторов использовались методы XRD, DRS, TEM и SEM, а также анализ EDX. Функциональная активность обоих NP была оценена in vitro путем тестирования бактерицидной активности против Escherichia coli и метициллин-резистентного Staphylococcus aureus при УФ- и видимом облучении. Результаты показали, что размеры наночастиц TiO ₂ и Pt/TiO ₂ находились в диапазоне от 20 до 50 нм с высокой кристалличностью в фазе анатаза. Минимальная ингибирующая концентрация (МИК) TiO ₂ и Pt/TiO ₂ NP составила 0,125 мг мл ^-1 . Интересно, что легирование Pt привело к заметному сдвигу длины волны облучения в сторону спектра Vis с почти такой же эффективностью ингибирования роста, как у TiO ₂ при УФ-облучении. TiO ₂ NP снизили скорость роста E. coli и S. aureus при УФ-облучении в течение 24 часов на 94,3% ± 0,12 и 98% ± 0,16 соответственно; в то время как Pt/TiO ₂ NPs подавляли скорость роста вышеупомянутых видов бактерий в тот же период времени при видимом облучении. Через 24 часа ингибирующее действие Pt/TiO ₂ NPs на E. coli и S. aureus достигало 86% ± 0,11 и 90% ± 0,14 соответственно. В совокупности мы наблюдали, что чувствительный к видимому свету платиносодержащий диоксид титана (Pt/TiO _{2 ) проявил высокие антибактериальные свойства против патогенных штаммов бактерий, принимая во внимание, что кажущаяся квантовая эффективность для Pt/TiO 2} , освещенного видимым светом, относительно выше, чем у фотокатализаторов на основе диоксида титана.