Московские парки закупили кварцевые лампы для профилактики коронавируса — Москва

МОСКВА, 11 марта. /ТАСС/. Московские парки намерены установить кварцевые лампы в местах массового скопления людей для профилактики коронавируса. Также закуплены термометры, респираторы и дезинфицирующие средства, сообщили ТАСС в среду в пресс-службе Мосгорпарка.

«Закуплены, бесконтактные термометры, респираторы, облучатели-рециркуляторы и стационарные кварцевые облучатели для установки в местах с массовым скоплением людей; обеспечено наличие запаса дезинфицирующих средств», — сказал собеседник агентства.

Он отметил, что также в зонах отдыха усилены меры по санитарной обработке общественных туалетов, усилен контроль за дезинфекцией объектов общественного питания, сотрудники проводят влажную уборку гардеробных и других помещений с массовым пребыванием людей. Обеспечено регулярное проветривание и влажная уборка административных помещений. Кроме того, ежедневно дезинфицируются дверные ручки, зрительские сидения и лестничные поручни, усилен контроль за работой систем приточно-вытяжной вентиляции.

Сотрудники парков и арендаторы дополнительно проинструктированы о соблюдении правил гигиены и дезинфекции на рабочих местах, добавили в пресс-службе.

4 марта управление Роспотребнадзора по Москве направило предписания об усилении дезинфекционного режима руководителям транспортных, спортивных и культурно-массовых объектов, гостиниц, торговых центров и сетей, организаций общепита, образовательных и социальных учреждений, здравоохранения, объектов ЖКХ. В соответствии с предписанием руководителям учреждений необходимо создать условия для соблюдения правил личной гигиены персонала предприятий и посетителей, обеспечить кратность проведения уборок с использованием дезинфицирующих средств, проведение обеззараживания воздуха с использованием ультрафиолетовых бактерицидных облучателей закрытого типа (рециркуляторы) в помещениях массового скопления людей, проведение очистки и дезинфекции систем вентиляции и кондиционирования воздуха. Кроме того, говорилось о необходимости создать постоянный запас дезинфицирующих средств и салфеток, одноразовых масок, а также кожных антисептиков для обработки рук.

Ситуация с коронавирусом

5 марта в Москве перевели в режим повышенной готовности поликлиники, больницы, комплекс жилищно-коммунального хозяйства, транспортный комплекс и другие службы города. Тем, кто приезжает из стран с неблагополучной эпидемиологической ситуацией, необходимо по прибытии находиться в режиме домашней изоляции. Если возникнут симптомы ОРВИ, следует вызвать врачей на дом.

Вспышка вызванного новым коронавирусом заболевания была зафиксирована в конце декабря 2019 года в китайском Ухане. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) признала ее эпидемией с многочисленными очагами и чрезвычайной ситуацией международного масштаба. За пределами КНР больше всего заразившихся насчитывается в Италии, Южной Корее и Иране. Случаи инфицирования были выявлены более чем в 100 странах, включая Россию. В Китае, на который приходится основная масса заболевших, зафиксировано свыше 3,1 тыс. летальных исходов, выздоровели 61,4 тыс. человек, число случаев заражения осталось на отметке 80,7 тыс. Всего же в мире, по данным ВОЗ, заразились свыше 110 тыс. человек, более 4 тыс. умерли.

Бактерицидные лампы и кварцевые лампы, в чем отличие?

Бактерицидные лампы и кварцевые лампы, в чем отличие?

Бактерицидные лампы и кварцевые лампы в домашних ультрафиолетовых облучателях используются для одинаковых целей:

• дезинфекции и обеззараживания воздуха;
• локальное лечебное воздействие на кожные поверхности.

Не смотря на это, их технические характеристики, как и названия, существенно отличаются.

Первое и основное отличие: использование различных стекол в лампах. В кварцевой лампе используется одноименное кварцевое стекло, в бактерицидной лампе — увиолевое стекло. В принципе, также было бы правильно, если бы бактерицидная лампа называлась увиолевая лампа. Но почему-то называют ее именно бактерицидной лампой.

Внешне лампы трудно отличить одну от другой, для примера представим фото лампы из увиолевого стекла ДКБУ-7:

Лампа ДКБУ-7

Теперь рассмотрим, как влияют различные виды стекол на характеристики бактерицидных облучателей.

Для этого есть необходимость обратить внимание не только на поверхность лампы, но и заглянуть внутрь.

Основным элементом в работе ламп является ртуть, находящаяся внутри лампы, при помощи ртути образуется ультрафиолетовое излучение.

В кварцевой лампе, кварцевое стекло фильтрует часть образуемого ртутью УФ-излучения и пропускает определенный спектр, в том числе и озонообразующий (длина волны 185.6 нм).

Кстати, специфический запах, выделяемый во время работы кварцевой лампы и есть запах озона, поэтому, после проведения процедуры необходимо проветрить помещение, так как озон в больших количествах оказывает неблагоприятное воздействие на организм человека.

В бактерицидной лампе увиолевое стекло также фильтрует часть УФ-излучения ртути и в отличии от кварцевой лапы фильтрует в том числе озонообразующий спектр. Благодаря этому, при работе бактерицидного облучателя не выделяется запаха озона, и нет необходимости после проведения процедуры проветривать помещение.

Схематично работа кварцевой лампы и бактерицидной лампы выглядит так:

Схема работы кварцевой лампы

Для примера, в бактерицидном облучателе ОУФБ — 04 как раз используется бактерицидная лампа (лампа ДКБ(У)-9).

Буква “Б” в названии означает “Бактерицидный”, так как в приборе установлена лампа из увиолевого стекла. Данный бактерицидный облучатель прекрасно подходит как для лечения кожных покровов, так и для обеззараживания воздуха в помещении без выделения озона.

Помимо использования в ультрафиолетовых облучателях, бактерицидные лампы также используются в работе рециркуляторов, которые вы наверняка встречали в больницах или различных медицинских центрах. В рециркуляторах они работают на протяжении длительного времени, а иногда и постоянно, в зависимости от модели прибора.

Надеемся на то, что данная статья подробно описала отличия бактерицидных ламп от кварцевых ламп, и поможет Вам с выбором прибора.

Как подобрать облучатель для комнат различной площади

В таблице ниже вы можете ознакомиться, скачать удобную таблицу подбора облучателей закрытого типа для помещений различных категорий и различного объема. Заказать расчет облучателей для ваших помещений у наших менеджеров.

Другие статьи по теме

Кварцевые лампы для дезинфекции помещений

Облучатели открытого типа

Предназначение облучателя бактерицидного открытого типа заключается не только в обеззараживании воздуха в помещении, но и в кварцевании поверхностей.;

безвредность — после кварцевания поверхностей их не нужно дополнительно обрабатывать (в отличие от хлорки).

Как пользоваться облучателями открытого типа

В отличие от рециркуляторов, которые не накладывают на пользователей никаких ограничений, облучатели требуют строгого соблюдения мер безопасности. Во время их работы в обрабатываемом помещении не должны находиться люди. Также в нем не должны оставаться домашние животные и комнатные растения.

Если облучатель работает на базе озоновых УФ-ламп, то в процессе работы будет выделяться озон, который в большом количестве токсичен для человека. В этом случае после обработки помещение необходимо проветрить. Безозоновые лампы вырабатывают минимальное количество озона, процент которого не превышает допустимые нормы.

Облучатели Солнышко: специфика прибора

Отдельного упоминания заслуживают популярные сегодня облучатели Солнышко. Это универсальные медицинские аппараты, предназначенные как для обработки поверхности, так для использования во время физиопроцедур. Он используется при заболевании верхних дыхательных путей, кожных покровов, в гинекологии и стоматологии. Такой облучатель ультрафиолетовый комплектуется сменными тубусами, защитными очками и биодозиметром. Он подойдет любому человеку вне зависимости от возраста и не требует никаких дополнительных настроек.

Ультрафиолетовые кварцевые облучатели Солнышко в Москве

 Кварцевый облучатель ОУФк-09  оптом  Облучатель ультрафиолетовый ОУФк-09 предназначен для лечения кожных заболеваний (гнойнички, фурункулы, псориаз и т.д.) в лечебных, лечебно-профилактических,
ОУФк-01 «Солнышко» оптом Кварцевые облучатели оптом Облучатель ультрафиолетовый кварцевый Солнышко ОУФк-01 – многофункциональный физиотерапевтический прибор, предназначенный как для местного, так и для
Ультрафиолетовые облучатели по оптовым ценам Ультрафиолетовый облучатель ОУФд-01 «Солнышко» предназначен для лечебного и профилактического облучения детей в условиях стационара, поликлиниках, санаториях,
Ультрафиолетовые облучатели «Солнышко» оптом Ультрафиолетовый облучатель ОУФв-02 «Солнышко» (кварцевая лампа) предназначен для местного (локального) и внутриполостного облучения в эффективном спектральном
Ультрафиолетовые облучатели оптом Область применения аппарата ОУФк-03 «Солнышко» Ультрафиолетовый облучатель ОУФк-320/400-03 «Солнышко» предназначен для проведения с лечебной целью общих и местных облучений
Окварцевые облучатели оптом Облучатель ОУФб-04 Солнышко  оптом Ультрафиолетовый облучатель «Солнышко» (ОУФб-04) поможет в укреплении иммунитета, а так же профилактике заболеваний гриппа и простуды всей

Облучатель ультрафиолетовый ОУФк-05 предназначен для лечения заболеваний кожи (гнойнички, фурункулы, псориаз), восполнения недостатка солнечного света, выработки в организме витамина D3, а также для профилактики
Кварцевые облучатели ОУФк»Солнышко» оптом  Облучатель ультрафиолетовый ОУФк-07 «Солнышко» предназначен для лечения кожных заболеваний (гнойнички, фурункулы, псориаз и т.д.) в лечебных, лечебно-профилактических,
Очки защитные предназначены для защиты глаз от ультрафиолетового излучения в спектральном диапазоне до 400 нм. Очки плотно прилегают к лицу, полностью защищают глаза от ультрафиолетового из лучения. Расстояние между
Защитные очки оптом Защитные очки от УФ излучений арт 13712 (2-2 PL, оранжевые) Очки с защитным стеклом –светофильтром обеспечивают защиту от воздействия ультрафиолетового излучения до 570 нм. Применяются в
Тубусы (насадки) к ультрафиолетовым облучателям Солнышко (3 штуки) предназначены для различных видов внутриполостных облучений. Тубусы к облучателям Солнышко служат для замены пришедших в негодность, применяются в

Облучатели бактерицидные в широком ассортименте с доставкой по Москве

Бактерицидный облучатель – это прибор, предназначенный для дезинфекции и обеззараживания воздуха и поверхностей в помещении. Принцип действия основан на губительном воздействии ультрафиолетового излучения на бактерии, вирусы, споры плесени. Интернет-магазин «Медприборы» представляет к продаже современные бактерицидные УФ лампы и облучатели самых популярных видов по низким ценам. В этом разделе представлены товары известных мировых брендов, таких как Philips.

Критерии выбора

Собираетесь купить бактерицидный облучатель? От правильности выбора напрямую зависит эффективность уничтожения болезнетворных бактерий и микроорганизмов. При подборе необходимо обратить внимание на следующее:

• Область применения – для дезинфекции помещений, детских комнат, воды, для стерилизации медицинских инструментов, маникюрных принадлежностей, для растений
• Тип ультрафиолетового излучателя – закрытый (для обработки небольших объектов), открытый (для обработки помещений), специализированный (для проведения ЛОР-процедур), также может быть озоновым (кварцевые лампы) и безозоновым
• Длина волны и мощность – подбираются в соответствии с площадью помещения, целью применения, планируемой частотой включения и продолжительностью работы
• Конструкция, способ крепления – напольный, настольный, настенный, потолочный, стационарный, передвижной

Нужна помощь? Позвоните нам – мы проконсультируем вам по возникшим вопросам и подберем аппаратуру в соответствии с имеющимися требованиями.

Лучшие ценовые предложения

Купить напольный или настенный бактерицидный облучатель с доставкой по Москве и России можно у нас, оформив заказ на сайте или по телефону. Мы гарантируем:

• Короткие сроки доставки
• Продукция лучших компаний
• Отличный ассортиментный ряд
• Профессиональный подход

Бактерицидные облучатели. Ультрафиолетовые светильники. Рециркуляторы. Светильники облучатели

В зависимости от суммы заказа предусмотрена индивидуальная скидка!

На фоне обострения эпидемиологической ситуации у людей появилась острая необходимость проводить обеззараживание воздуха в помещении для снижения вероятности заражения вредоносными вирусами, бактериями и другими микроорганизмами. Для очистки воздуха используются специальные бактерицидные облучатели – воздух проходит через прибор, очищается с помощью ультрафиолетового излучения. На выходе получается чистый и комфортный для вдыхания воздух.

Бактерицидные облучатели устанавливаются в квартирах, в офисах, в учреждениях здравоохранения, в магазинах, на территории производственных предприятий. В отличие от обычной кварцевой лампы, устройства могут использоваться в помещениях, где находятся люди. После процедуры облучения не нужно проветривать помещение – в воздухе отсутствуют опасные для здоровья соединения озона в большом количестве.

Разновидности рециркуляторов

Разделение облучателей на виды осуществляется по ряду параметров:

1. В зависимости от типа крепления выделяют напольные, настенные, переносные и стационарные устройства;
2. В зависимости от типа установленной лампы в конструкции – озоновые и безозоновые.

При выборе облучателя важно учитывать не только специфику конкретного помещения, но и квадратуру. Мощности прибора должно хватать для обработки всего воздуха в комнате, в ином случае прибор будет бесполезен.

Бактерицидные облучатели могут иметь открытую и закрытую конструкцию. К первым относят обычные кварцевые лампы, которые воздействуют не только на воздух в помещении, но и обеззараживают все поверхности в зоне доступа ультрафиолетовых лучей. Главный недостаток облучателей открытого типа – они опасны для человека, животных и растений. При проведении процедуры находиться в комнате категорически запрещено.

Бактерицидные облучатели закрытого типа называются рециркуляторами. Название обусловлено наличием вентилятора в корпусе – он обеспечивает постоянную циркуляцию воздуха. В итоге через определенный промежуток времени очистке удается подвергнуть весь воздух в комнате. Преимущество устройства – полная безопасность для людей, животных и растений, недостаток – воздействуют только на воздух.

Особенности светильника облучателя

Рециркуляторы и бактерицидные облучатели имеют схожий принцип работы, при этом в устройстве обоих приборов есть некоторые различия. Так, бактерицидный облучатель оснащен специальной лампой с кварцевым покрытием, которая при работе генерирует прямые ультрафиолетовые лучи, разрушающие микроорганизмы.

В рециркуляторах также присутствует ультрафиолетовая лампа, но она заключена в корпус из пластика или металла. В конструкции присутствует вытяжная система. Принцип работы следующий – воздух втягивает внутрь облучателя, проходит очистку под ультрафиолетовыми лучами, уже в очищенном виде выводится наружу. Во время работы рециркулятора в помещении не образовываются зоны, которые могут быть опасны для человека.

Среди основных преимуществ рециркуляторов можно выделить:

• Быстрое и эффективное обеззараживание воздуха внутри помещения;
• Борьба с вирусами, бактериями, грибками, спорами плесени и другими микроорганизмами;
• Эффективная профилактика простудных и воспалительных заболеваний, гриппа, ОРВИ и прочих болезней;
• Весь воздух в помещении проходит очистку через определенное время;
• Допускается эксплуатация в постоянном режиме;
• Компактные габаритные размеры;
• Несколько способов установки.

Покупать рециркуляторы желательно только в специализированных торговых точках. Оборудование должно иметь все необходимые сертификаты и другие сопроводительные документы, подтверждающие качество, безопасность и надежность конструкции. Правильно подобранный прибор поможет создать безопасную и здоровую атмосферу в комнате.

Особенности эксплуатации ультрафиолетового облучателя

Использование бактерицидного облучателя и рециркулятора должно проводиться четко в соответствии с правилами, указанными производителем конкретного прибора. Перед включением тщательно изучается инструкция по эксплуатации, обращайте внимание на то, может ли в помещении кто-то находиться при активной работе облучателя.

Эксплуатация облучателя имеет ряд особенностей:

1. Перед включением лампы желательно освободить помещение от людей, животных и растений (касается только облучателей открытого типа).
2. Четкое соблюдение времени процедуры. Открытые облучатели включаются на определенное время, рециркуляторы могут работать в постоянном режиме для постоянного обновления воздуха в помещении.
3. После работы открытого облучателя важно тщательно проветрить помещение.

Соблюдение правил эксплуатации позволит сделать процедуры по очистке воздуха не только эффективными, но и безопасными.

Для правильного выбора бактерицидного облучателя необходимо учитывать ряд факторов:

• Тип установленной лампы;
• Площадь помещения;
• Способ монтажа;
• Уровень шума;
• Габаритные размеры и пр.

Для небольших квартир можно подобрать компактные приборы, которые можно установить на стену. При настенном и потолочном монтаже удается подвергать воздействию лучей большую площадь в комнате. Если требуется обеззараживать воздух сразу в нескольких комнатах, лучше отдать предпочтение переносному рециркулятору.

Бактерицидные облучатели (УФ, ИК лампы)

Выбрано товаров: 37 шт.

Облучатели рециркуляторы бактерицидные

Бактерицидный облучатель рециркулятор – это специальное устройство, напоминающее кварцевую лампу с примесью полезных свойств. Такая лампа обладает способностью обеззараживать любое помещение и убивать все болезнетворные микробы, которые присутствуют в воздухе.

Препарат применяется для очистки любых помещений, бактерицидная обработка доступна как в больничных учреждениях, так и дома. На данный момент существует большое разнообразие бактерицидных облучателей для дома, несомненным плюсом является и то, что потребляемое напряжение у данного оборудования стандартное – 220 V.

5 причин купить бактерицидный облучатель:

Эффективная защита от вирусов

Результаты многочисленных исследований доказывают, что приборы с успехом уничтожают возбудителей различных вирусных, бактериальных или грибковых болезней в коэффициенте до 99%.

Качественное и бесшумное очищение воздуха

Новейшее оборудование для очистки воздуха оснащено усовершенствованным вентилятором, позволяющим выполнение своих должностных функций с максимально низким уровнем шума.

Безопасен для человека

Современные модели бактерицидных облучателей устроены таким образом, что встроенные ультрафиолетовые лучи остаются внутри самого прибора и никак не распространяются на людей и животных. Данный прибор может работать в присутствии людей, так как не превышает уровня концентрации озона в воздухе.

Подходит для дома, офиса, школы, больницы и других помещений

Обширное применение рециркуляторов обусловлено большим выбором различных моделей облучателей. При покупке учитываются производительность, скорость очистки и объемы помещения, куда планируется установить аппарат.

Разрешено Роспотребнадзором и одобрено Минздравом России

Согласно требованиям Роспотребнадзора от 21.04.2020 года – использование любого оборудования с функцией очистки воздуха разрешено в присутствии людей.

Ртутно-кварцевые облучатели | Завет-трейд

Кварцевая лампа — это бактерицидный излучатель, который используется для получения ультрафиолетового излучения. С его помощью можно эффективно бороться с вирусами, различными микроорганизмами, а также улучшить обмен веществ и укрепить иммунитет. Купить такую ​​лампу можно не только для медицинского учреждения, но и для домашнего использования. Всегда есть возможность выбрать подходящую модель радиатора в Киеве для лечения и профилактики заболеваний.

Применение ртутно-кварцевой лампы

Кварцевые лампы активно используются в современной медицине.В медицинских учреждениях такие устройства можно использовать по-разному.

• Перерабатывающие предприятия. Для кварцевания помещений используются облучатели, источником света которых является ртутно-кварцевая лампа. Основная особенность этого устройства — выделение озона во время работы. Такой газ обладает качественным обеззараживающим действием, способствует уничтожению бактерий, грибков, вирусов. Кварцевые лампы следует включать в помещения, где необходимо тщательно обрабатывать все поверхности. Например — манипуляционные, прививочные, операционные, перевязочные.
• Кварцевание кожи и слизистых оболочек. Бактерицидное излучение аппарата оказывает лечебное действие при лечении заболеваний различной этиологии. С его помощью можно активизировать обменные процессы, предотвратить развитие гиповитаминоза, уничтожить болезнетворные микроорганизмы. Лампу можно использовать для лечения заболеваний кожи, слизистых оболочек, поражений нервной и дыхательной систем.

Такие лампы можно использовать не только в медицинских учреждениях.Их широко используют в местах массового скопления людей (школы, детские сады, офисы). Также рекомендуется покупать такое медицинское оборудование для использования в домашних условиях. Необходимую мощность, продолжительность и количество сеансов может определить только лечащий врач. Для бытовых целей нужно использовать модели ламп, не выделяющие озон. Такие модели полностью безопасны и их цена ниже, доступнее.

Разнообразные кварцевые лампы

Чтобы выбрать лучший вариант среди этих медицинских устройств, следует ознакомиться с их типами.Кварцевые излучатели можно разделить по назначению, типу облучателя, конструкции, способу крепления, площади. Если вы заранее решили, с какой целью вам нужно покупать кварцевую лампу, то сложностей с выбором конкретного варианта возникнуть не должно.

По типу светильников делятся на осветители открытого и закрытого (экранированного) типа. Если ртутно-кварцевая лампа открытая, то перед ее включением помещение освобождается от людей и животных. Это связано с тем, что кварц выделяет озон, опасный не только для микробов, но и для других живых организмов.Экранированный кварцизатор лишен такого недостатка.

По конструкции лампы делятся на открытые и закрытые (рециркуляторы). Если в открытой системе ультрафиолетовое излучение беспрепятственно распространяется по помещению, то через специальные отверстия к лампе воздух попадает в рециркуляторы, где кварцируется и выходит наружу уже очищенным от микроорганизмов.

По способу крепления светильники делятся в зависимости от потребностей их размещения:

• Настенный.Такие лампы являются стационарными, поэтому монтируют с расчетом на кварцевание одного помещения.
• Столешница. Эту лампу легко транспортировать, поэтому ее чаще всего используют для локальной дезинфекции различных плоских поверхностей.
• На улице. Переносной светильник можно использовать для различных помещений, в том числе и для больших.

Не забывайте о мощности лампы, так как от этого параметра напрямую зависит ее эффективность. Чем больше комната, тем больше должна быть мощность.Для комнаты 15-20 квадратных метров будет достаточно лампы на 15 Вт, а для комнаты 40 квадратных метров мощности будет недостаточно, желательно выбрать лампу на 36 Вт.

Есть еще отдельная разновидность ламп — это кварцевые лампы для облучения человека. Они используются для внутриполостного или поверхностного использования. Они бывают разных вариаций, а также различаются по мощности в зависимости от возраста пациента. Для взрослых используются лампы мощностью 7 или 9 Вт, для детей — 5 Вт.

Физиотерапевтические ртутно-кварцевые лампы имеют вид трубки. От обычных фонарей они отличаются мобильностью и оснащением. Например, для работы с ЛОР-органами у трубок есть секции под разными углами, а также несколько диаметров, что позволяет использовать их как взрослым, так и детям с различными анатомическими особенностями. Помимо ламп, такие устройства имеют заслонку, с помощью которой очень легко контролировать площадь обрабатываемой лампы.

Купить кварцевую лампу в Киеве и Украине

Кварцевая лампа — полезный прибор не только для больниц, поликлиник, но и для личного пользования.Вы можете легко купить такое медицинское оборудование в нашем интернет-магазине. Представляем большой ассортимент товаров для покупки в городе Киев. Также доставляем товары в другие города Украины. У наших клиентов всегда есть возможность выбрать светильник необходимого типа, мощности. В случае затруднений с выбором каждый может получить консультацию у сотрудников магазина.

Предлагаем модели кварцевых ламп отечественного производителя, поэтому цены на все товары низкие и доступные. Все торговые позиции выполняются качественно, поэтому соответствуют стандартам.На продукцию распространяется гарантия. Перед совершением покупки вы можете посмотреть товары и убедиться, что они работают в головном офисе компании в Киеве.

Облученные драгоценные камни

Категория: Окружающая среда и фоновая радиация — горные породы, полезные ископаемые и шахты

На следующий вопрос ответил эксперт в соответствующей области:

квартал

Купил (случайно) облученный кристалл дымчатого кварца.Что я обычно делаю с кристаллами, так это держу их в руках в течение длительного времени, для «объятия», если хотите. Это хоть немного вредно? Я думаю, это потому, что кристаллы обладают способностью удерживать, увеличивать и излучать энергию — может быть, также и излучение? Меня это серьезно беспокоит.

А

Облученный дымчатый кварц не представляет радиационной опасности.

Облучение кристалла приведет к накоплению некоторой энергии в кристаллической структуре, что может изменить оптические свойства, обычно наблюдаемые как изменение цвета.Использование радиации для изменения цвета драгоценных камней изучается почти с тех пор, как была известна радиоактивность. Раннее исследование, опубликованное через 10 лет после открытия радиоактивности, помещало алмазы в радиевый порошок, чтобы придать им зеленый цвет. Поскольку использование излучения стало более изощренным, возможность обрабатывать драгоценные камни излучением для изменения цвета стала более распространенной.

В случае облученных драгоценных камней существует вероятность того, что может произойти активация, что означает, что некоторые из нерадиоактивных атомов в кристалле могут стать радиоактивными.Обычно, чтобы это произошло, в процессе облучения необходимо либо удалить, либо добавить нейтрон из атома. Нейтроны можно удалить с помощью реакции, называемой производством фотонейтронов. Это происходит, когда энергия излучения, падающего на атом, превышает энергию, необходимую для высвобождения нейтрона из ядра. Пороговая энергия различна для каждого элемента, и энергия излучения должна быть выше пороговой для конкретного облучаемого элемента. Если нейтроны доступны, они могут быть поглощены атомом, чтобы сделать его радиоактивным.Нейтроны могут генерироваться в результате реакции производства фотонейтронов или непосредственно в ядерном реакторе.

Существует три типа источников излучения, используемых для окрашивания драгоценных камней. У каждого разная вероятность активации:

1. Гамма-излучатели обычно используют источники, содержащие кобальт-60 ( ⁶⁰ Co) для подачи энергии (фотонов), которая будет взаимодействовать с кристаллической структурой и вызывать изменение цвета. Энергия фотонов от ⁶⁰ Co ниже пороговой энергии реакции образования фотонейтронов во всех элементах.Это означает, что ни один драгоценный камень, облученный гамма-фотонами ⁶⁰ Co, не станет радиоактивным. Гамма-излучатели используются для создания дымчатого кварца.
2. Облучатели электронным пучком включают в себя ускоритель частиц для создания узкого потока электронов, направленных на драгоценные камни. Для ускорителей с энергией электронов ниже примерно 12 МэВ в процессе облучения образуется очень мало нейтронов, и вероятность активации довольно мала. Чем выше энергия электронов, тем выше вероятность того, что ускорители, работающие с энергией более 15 МэВ, неизменно вызывают некоторую активацию.Однако периоды полураспада этих продуктов активации, как правило, короткие, так что радиоактивность быстро спадает до фонового значения. Например, облучение топаза пучком электронов высокой энергии создает фтор-18 ( ¹⁸ F) с периодом полураспада 1,8 часа, который распадается до фонового уровня в течение одного или двух дней. Облучатель будет удерживать эти драгоценные камни до тех пор, пока радиоактивность не снизится до уровней ниже исключенных концентраций, определенных в правилах. Обычно это время выдержки составляет порядка нескольких дней для топаза, но может быть значительно дольше для драгоценных камней, таких как берилл, продукты активации которых могут иметь более длительный период полураспада.
3. Малые ядерные реакторы, предназначенные для исследований и разработок, а не для производства электроэнергии, используются для облучения драгоценных камней нейтронами. Облучение нейтронами дает более темный и насыщенный цвет драгоценному камню, чем электроны или фотоны, но неизменно создает некоторую радиоактивность в драгоценном камне. Многие из этих продуктов активации имеют короткие периоды полураспада, которые быстро переходят в фоновое состояние, но могут быть созданы некоторые продукты с более длинными периодами полураспада, измеряемыми месяцами или годами. Время выдержки для драгоценных камней, облученных нейтронами, может быть значительно дольше, чем для драгоценных камней, облученных электронами, но постановления Комиссии по ядерному регулированию США запрещают распространение драгоценных камней до тех пор, пока уровень радиоактивности не снизится до уровней ниже определенных исключенных концентраций.

Доступно несколько публикаций, в которых обсуждается облучение драгоценных камней и возможность активации. Хорошим общим обсуждением теории и практического рассмотрения является «Облучение драгоценных камней и радиоактивность» Чарльза Э. Эшбо III в зимнем выпуске журнала Gems and Gemology за 1988 год. Кроме того, в статье на обложке HPS News , опубликованной в январе 2008 года, Энди Карам рассказал о нормативных вопросах, связанных с импортом облученных драгоценных камней.

Марк А.Смит, к.э.н., ЧП

«Спросите экспертов» публикует ответы, используя только SI (Международная система единиц) в соответствии с международной практикой. Чтобы преобразовать их в традиционные единицы, мы подготовили таблицу преобразования. Вы также можете просмотреть диаграмму, которая поможет представить информацию о радиации, представленную в этом вопросе и ответе, в перспективе. Пояснения к терминам излучения можно найти здесь.

Ответ опубликован 1 июля 2009 года. Информация, размещенная на этой веб-странице, предназначена только в качестве общей справочной информации.Конкретные факты и обстоятельства могут повлиять на применимость описанных здесь концепций, материалов и информации. Предоставленная информация не заменяет профессиональную консультацию, и на нее нельзя полагаться в отсутствие такой профессиональной консультации. Насколько нам известно, ответы верны на момент публикации. Имейте в виду, что со временем требования могут измениться, могут появиться новые данные, а ссылки в Интернете могут измениться, что повлияет на правильность ответов.Ответы — это профессиональное мнение эксперта, отвечающего на каждый вопрос; они не обязательно отражают позицию Общества физиков здоровья.

% PDF-1.4 % 915 0 объект > эндобдж xref 915 83 0000000016 00000 н. 0000003594 00000 н. 0000003806 00000 н. 0000003842 00000 н. 0000005030 00000 н. 0000005438 00000 н. 0000005879 00000 н. 0000006136 00000 н. 0000006457 00000 н. 0000006908 00000 н. 0000007440 00000 н. 0000008235 00000 н. 0000008591 00000 н. 0000008843 00000 н. 0000009092 00000 н. 0000009616 00000 н. 0000009871 00000 п. 0000009983 00000 н. 0000010097 00000 п. 0000010350 00000 п. 0000010767 00000 п. 0000011442 00000 п. 0000012498 00000 п. 0000013111 00000 п. 0000013247 00000 п. 0000013274 00000 п. 0000014338 00000 п. 0000014470 00000 п. 0000014607 00000 п. 0000014634 00000 п. 0000015189 00000 п. 0000015603 00000 п. 0000016147 00000 п. 0000016398 00000 п. 0000016828 00000 п. 0000017088 00000 п. 0000017795 00000 п. 0000017822 00000 п. 0000018426 00000 п. 0000019590 00000 п. 0000019734 00000 п. 0000019962 00000 п. 0000020271 00000 п. 0000020298 00000 п. 0000020861 00000 п. 0000021124 00000 п. 0000022200 00000 н. 0000023395 00000 п. 0000024401 00000 п. 0000025543 00000 п. 0000026436 00000 н. 0000026506 00000 п. 0000026617 00000 п. 0000047843 00000 п. 0000048110 00000 п. 0000048614 00000 п. 0000048684 00000 п. 0000048829 00000 н. 0000071568 00000 п. 0000075010 00000 п. 0000101748 00000 н. 0000124110 00000 н. 0000124381 00000 н. 0000124531 00000 н. 0000153078 00000 н. 0000153343 00000 н. 0000154051 00000 н. 0000176170 00000 н. 0000202873 00000 н. 0000202943 00000 н. 0000203013 00000 н. 0000224227 00000 н. 0000224505 00000 н. 0000225025 00000 н. 0000225622 00000 н. 0000253907 00000 н. 0000270674 00000 н. 0000276938 00000 н. 0000277073 00000 н. 0000279852 00000 н. 0000286058 00000 н. 0000003397 00000 н. 0000001997 00000 н. трейлер ] / Назад 2380857 / XRefStm 3397 >> startxref 0 %% EOF 997 0 объект > поток h ޤ UiPSW> Z ֙ $ / I @! & * J6 !! w} 7ig: i jmcigty (? = Onν; ˽ /

УФ-облучатели | American Ultraviolet

Необходимое изменение в сегодняшнем сложном процессе!

Узел лампы SpectraCure компании

American Ultraviolet отличается передовыми технологиями и дизайном оборудования для УФ-отверждения.Уникальные стандартные приспособления, которые подходят практически для любого типа пресса, сделали American Ultraviolet лучшим поставщиком для компаний, которым НЕОБХОДИМО УФ-излучение. Наши МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОТРАЖАТЕЛИ дали системе SpectraCure передовые позиции в области технологий и науки в области УФ-отверждения. Наша система УФ-отверждения обеспечивает выдающуюся производительность и надежность в современных областях применения в полиграфической, упаковочной, пластмассовой, деревообрабатывающей и электронной промышленности. Девиз компании American Ultraviolet — «ПОЗВОЛЬТЕ НАМ ИЗЛЕЧИТ ВАШИ ПОТРЕБНОСТИ В УФ», и мы делаем именно это.

SpectraCure стандартно поставляется с кварцевыми тепловыми барьерами для блокирования ненужного инфракрасного тепла, выделяемого УФ-лампой. Также в стандартную комплектацию входит наш высокоскоростной полированный алюминиевый эллиптический рефлектор с несколькими фокусными точками, чтобы получить больше общей энергии, чем ваш стандартный эллиптический рефлектор. У нас также есть ОПЦИЯ COOL UV, доступная по запросу, которая состоит из оптически сбалансированного пакета, который обеспечивает возможность работы с высокотемпературными подложками. Наша специальная комбинация дихроичных фильтров, кварцевого барьерного стекла с горячим зеркалом и нашего пакета автоматического регулирования тепла с замкнутым контуром позволяет нашей системе отверждаться как на низкой, так и на высокой скорости печати без использования охлаждающих валков или охлажденного воздуха.Наша опция Cool UV позволяет операторам обрабатывать подложки, которые реагируют на тепло искажением, такие как пленки, полипропилены, майлар и т. Д.

Командный центр — это сердце и мозг наших систем. Стандартные элементы управления ПЛК / сенсорный экран серии X5000 позволяют легко изменять операционную систему лампы. Параметры настройки программы облегчают работу оператора / оборудования через интерфейс удаленного сенсорного экрана, который является стандартным для всех конфигураций системы. Серия X5000 оснащена цифровым термостатом и системой охлаждения с автоматической заслонкой с обратной связью по температуре для сохранения оптимального напряжения лампы, температуры камеры и подложки.Панель управления с сенсорным экраном предлагает простые в использовании функции для работы вашей одноламповой системы.

Сбалансированное движение воздуха в облучателе SpectraCure достигается за счет системы охлаждения с управлением теплом, которая подключается через специальный вентилятор охлаждения выхлопных газов. Все нагнетатели полностью автоматические со встроенной системой отсчета времени, позволяющей лампе достигать пикового напряжения для оптимальной мощности. В системе используются тепловые датчики воздушного потока, термопары и автоматическая заслонка, подключенные к цифровому термостату для оптимального управления теплом.

Кассеты американских ультрафиолетовых ламп стандартно поставляются с ртутными лампами, но доступны лампы с добавками (галогениды металлов) и без озона. Облучатель принимает узел патрона лампы (кассету) и легко снимается для обслуживания и мобильности от станции к станции. Приобретение запасного узла облучателя позволяет вам перемещать узел патрона лампы со станции на станцию. SpectraCure обеспечивает защиту полотна в режиме холостого хода пресса, а также на малых скоростях, благодаря конструкции затвора Clam Shell и предустановленной программируемой регулировке времени затвора.Ваша установка становится чистой благодаря использованию нашей конструкции Uni-Cable, которая обеспечивает питание лампы, пневматику и элементы управления лампой, а также возможность быстрого отключения. Эта кабельная сборка «все в одном» является ярким примером мысли и инженерной мысли, которые были вложены в конструкцию этих устройств, чтобы обеспечить простую, но продуктивную работу.

Позвольте нам оценить ваш пресс для новой установки с одной или несколькими лампами. Наше качество и цена — ваше решение !!!

Стандартные функции

• Уникальные стандартные приспособления подходят практически для любого типа пресса
• Кварцевые тепловые барьеры для блокировки ненужного инфракрасного тепла, выделяемого УФ-лампой
• Высокоскоростной полированный алюминиевый эллиптический рефлектор с несколькими фокусными точками для увеличения общей энергии по сравнению со стандартным эллиптическим рефлектором
• ОПЦИЯ COOL UV, доступная по запросу, состоит из оптически сбалансированного корпуса, который обеспечивает возможность работы с высокотемпературными подложками.

Возможности

• MARK ANDY, NILPETER, PROPHETEER, ALLIED GEAR, WEBTRON, AQUAFLEX и другие…
Ламповые облучатели
• можно устанавливать в большинстве приложений.
• Доступны нестандартные размеры корпуса лампы.
• Легкое извлечение кассеты лампы для облегчения обслуживания.

Технические характеристики

• Лампы с длиной дуги от 7 до 75 дюймов
• 100-600 Вт на дюйм
• Ртутные, железные, галлиевые лампы в наличии

Справочная информация об облученных драгоценных камнях | NRC.gov

Версия для печати

Некоторые драгоценные камни подвергаются облучению, чтобы улучшить или изменить свой цвет. Топаз — наиболее часто обрабатываемый камень. Обычно оранжевый топаз становится синим после воздействия. Алмазы и другие драгоценные камни также можно обрабатывать радиацией.

Этот процесс облучения может сделать драгоценные камни слегка радиоактивными. Вот почему Комиссия по ядерному регулированию США регулирует первоначальное распространение этих драгоценных камней. NRC требует, чтобы камни были отложены, как правило, на пару месяцев, чтобы позволить любой радиоактивности распасться.Согласно лицензии NRC, дистрибьютор должен провести радиологическое обследование, прежде чем камни можно будет разместить на рынке. Эти сложные исследования гарантируют, что никакие драгоценные камни не будут продаваться населению, если уровень радиоактивности не ниже уровней, которые могут представлять опасность для здоровья.

После того, как радиоактивность уменьшилась и камни были распределены, они освобождаются от правил NRC. Другими словами, для их владения или продажи не требуется лицензии. Последующие дистрибьюторы, ювелиры, другие розничные торговцы и потребители освобождаются от правил NRC.

Ключевым моментом является то, что правила NRC применяются к драгоценным камням, которые содержат радиоактивный материал . Если обнажить камни в ядерном реакторе или обработать их в ускорителе, они могут стать радиоактивными. Но не все процессы улучшения цвета делают драгоценные камни радиоактивными.

Если у вас есть дополнительные вопросы об облученных драгоценных камнях, вы можете найти ответы в разделе «Часто задаваемые вопросы» ниже. Более подробную информацию о правилах NRC по лицензированию потребительских товаров для освобожденного распространения можно найти на нашем веб-сайте.

Часто задаваемые вопросы об облученных драгоценных камнях

1. Опасно ли носить голубой топаз?

У NRC нет оснований полагать, что ношение облученных драгоценных камней может быть вредным. Не было сообщений о случаях, когда кому-либо причиняли вред их ношение или любые другие облученные драгоценные камни.

2. Как облучают драгоценные камни?

Этот процесс может происходить в ядерном реакторе (нейтронная бомбардировка), ускорителе (электронная бомбардировка) или при воздействии гамма-лучей в облучателе.

3. Делает ли облучение камни радиоактивными?

Может. В целом, чем дольше камни подвергаются воздействию радиации и чем интенсивнее радиация, тем глубже и привлекательнее цвет. Это также увеличивает вероятность того, что микроэлементы в камне будут «активированы» или станут радиоактивными. Активация может происходить в камнях, обрабатываемых в ядерном реакторе или ускорителе. Лечение с использованием гамма-излучения (фотоны высокой энергии), которое может иметь место в кобальтовом облучателе, не делает камни радиоактивными.

4. Ювелир сказал мне, что продажа облученных драгоценных камней незаконна, потому что они вызывают рак. Это правда?

Нет оснований полагать, что облученные драгоценные камни представляют опасность для здоровья. NRC никому не советовал, не просил и не приказывал прекратить продажу облученных драгоценных камней.

5. Как узнать, подверглись ли мои украшения облучению?

Опытный геммолог сможет сказать это, изучив драгоценный камень.Но бывает очень сложно определить, обрабатывали ли камень в реакторе, ускорителе или облучателе. Любое остаточное излучение можно обнаружить с помощью портативного дозиметра. Для определения того, находится ли уровень излучения ниже нормативных пределов NRC, требуется обученный специалист по радиации для использования сложного исследовательского оборудования.

6. Получу ли я дозу радиации от ношения облученных драгоценных камней?

Любая доза от этих драгоценных камней была бы чрезвычайно мала.NRC провел исследование, чтобы оценить дозу для человека, носящего большой голубой топаз (шесть карат). Если предположить, что камень имел самый высокий уровень радиоактивности, разрешенный правилами NRC, доза в течение первого года могла составить 0,03 миллибэр (NUREG 1717, стр. 2-21). Но радиация продолжает спадать, поэтому мощность дозы будет снижаться в течение года. Для сравнения: фарфоровая коронка или искусственные зубы дадут вдвое большую дозу (0,07 миллибэр), а рентген грудной клетки — около 60 миллибэр.

7. Нужна ли мне лицензия NRC для продажи облученных драгоценных камней?

Наверное, нет. Правила NRC распространяются на материалы, которые становятся радиоактивными в ядерных реакторах или линейных ускорителях. Первоначальная передача этих материалов должна быть произведена в соответствии с лицензией NRC на распространение. Как только уровни радиоактивности опускаются ниже определенных пределов, материалы освобождаются от дальнейшего регулирования, и для их покупки или перепродажи не требуется лицензии.

8. Почему NRC требует лицензию на первичное распространение облученных драгоценных камней?

Лицензия на распространение обеспечивает защиту от возможности того, что камни могут попасть на рынок слишком скоро после облучения, с радиоактивностью выше пределов NRC.Лицензиат должен провести сложные исследования, чтобы убедиться, что камни соответствуют требованиям NRC для освобождения от уплаты налогов.

9. Следует ли мне прекратить продажу этих популярных драгоценных камней?

Это бизнес-решение. NRC продолжает разрешать лицензированным дистрибьюторам продавать облученные драгоценные камни.

10. Почему одни облученные драгоценные камни подпадают под юрисдикцию NRC, а другие — нет?

Все радиоактивные драгоценные камни подпадают под правила NRC.Камни, обработанные в кобальтовом облучателе, не становятся радиоактивными и, следовательно, не подпадают под юрисдикцию NRC.

Апрель 2019

Страница Последняя редакция / обновление Среда, 6 января 2021 г.

Защита меланизированных Cryptococcus neoformans от смертельной дозы гамма-излучения включает изменения химической структуры и парамагнетизма меланина

Abstract

Некоторые грибы процветают в высокорадиоактивных средах, включая несуществующий Чернобыльский ядерный реактор. Cryptococcus neoformans ( C. neoformans ), который использует L-3,4-дигидроксифенилаланин (L-DOPA) для производства меланина, был использован здесь для исследования того, как гамма-излучение в водных аэробных условиях влияет на свойства меланина с цель понимания его радиозащитной роли. Воздействие на меланизированные клетки грибов в водных суспензиях доз γ-излучения, способных убить от 50 до 80% клеток, не приводило к заметной потере целостности меланина согласно спектрам ЭПР радикалов меланина.Более того, при освещении меланизированных клеток УФ-видимым светом (Xe-лампа) увеличение популяции радикалов не изменилось после γ-облучения. Однако гамма-облучение замороженных клеточных суспензий и хранение образцов в течение нескольких дней при 77 К привело к модификации меланина, отмеченной уменьшением популяции радикалов и уменьшением фотоответа. Более прямые доказательства структурной модификации меланина были получены при обнаружении растворимых продуктов с максимумом поглощения около 260 нм в супернатантах, собранных после γ-облучения клеток и бесклеточного меланина.Эти продукты, которые включают альдегиды, реагирующие с тиобарбитуровой кислотой (TBA), также были получены обработкой клеток реагентом Фентона и бесклеточным меланином. В анализе целостности меланина, основанном на способности клеток связывать металл (Bi ⁺³ ), не было обнаружено заметной потери связывания после γ-облучения. Наши результаты показывают, что меланин в клетках C. neoformans подвержен некоторому повреждению гидроксильным радикалом, образующимся в летальной радиоактивной водной среде, и играет защитную роль в меланизированных грибах, что связано с разрушением в жертву.

Образец цитирования: Khajo A, Bryan RA, Friedman M, Burger RM, Levitsky Y, Casadevall A, et al. (2011) Защита меланизированных Cryptococcus neoformans от смертельной дозы гамма-излучения включает изменения в химической структуре и парамагнетизме меланина. PLoS ONE 6 (9): e25092. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0025092

Редактор: Джэ-Хёк Ю, Университет Висконсина — Мэдисон, Соединенные Штаты Америки

Поступила: 7 июля 2011 г .; Одобрена: 23 августа 2011 г .; Опубликован: 22 сентября 2011 г.

Авторские права: © 2011 Khajo et al.Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Финансирование: Грантовая поддержка: NIH AI52733 (A.C.). Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.

Введение

Меланины представляют собой сложные полимеры, образованные окислением различных предшественников, включая тирозин, триптофан и L-3,4-дигидроксифенилаланин (L-DOPA), и обнаружены в клетках всех биологических царств. На рисунке 1 показана принятая структура субъединиц эумеланина, продуцируемого из L-DOPA. В микроорганизмах меланин защищает от повреждения УФ-светом [1], [2], снижает окислительный стресс [3] и участвует в процессах преобразования энергии и переноса электронов [4] — [7].Недавние данные, полученные в одной из наших лабораторий, показали, что меланин в живых клетках Cryptococcus neoformans ( C. neoformans ) может функционировать как в области преобразования энергии [8], так и в качестве радиозащитного средства [9]. Этот гриб представляет особый интерес, поскольку меланизированные виды микробов обнаруживаются в высокорадиоактивных средах, таких как бассейны выдержки ядерных реакторов, в стратосфере, на космических станциях и внутри поврежденного ядерного реактора в Чернобыле (обзор см. В [10]). Физика взаимодействия ионизирующего излучения с синтетическими эумеланинами и феомеланинами (серосодержащими) была описана на основе различных физико-химических методов, включая спектроскопию электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) [9], [11].Сообщалось, что сухие меланины устойчивы к высокодозному (300 Гр) и высокоэнергетическому ( ¹³⁷ Cs, 661,6 кэВ) облучению из-за неизменного сигнала ЭПР, характерного для стабильных радикалов меланина [12]. В других исследованиях сообщалось, что ионизирующее излучение может повредить меланин [13], [14], но не было представлено никаких конкретных химических анализов, и это один из пробелов в знаниях, которые мы стремились устранить здесь.

В данной работе изучалось действие летальных доз ионизирующего излучения на жизнеспособные клетки грибов в аэробных водных условиях.Но какие свойства меланина наиболее важно исследовать, чтобы продемонстрировать устойчивость к воздействию ионизирующего излучения или повреждение от него? Хотя радикалы в меланине являются одной из интригующих особенностей его структуры, взаимосвязь между этими радикалами и функциональными свойствами полимера в живых клетках до конца не изучена. Популяция радикалов, как известно, зависит от положения равновесия между восстановленными и окисленными хиноидными группами (уравнение 1), (1), которое изменяется в зависимости от pH, температуры, света и других эффекторов [15], [16] ( Q обозначает o -хинон, H ₂ Q обозначает o -гидрохинон (хинол), и HQ ^{— •} представляет собой обнаруживаемый ЭПР радикал o -семихинон).Меланин также взаимодействует с ионами металлов, которые могут связываться с фрагментами — -семихинона в полимере и сдвигать равновесие [17], хотя конкретное значение этого свойства и других эффекторов для физиологии грибов не установлено.

Хотя многое неизвестно о взаимосвязи между свойствами меланина и его клеточной функцией (функциями), есть убедительные доказательства того, что он служит радиозащитным агентом [9]. Поэтому было сочтено важным исследовать влияние ионизирующего излучения на клеточный меланин в водной среде.Для изучения реакции меланизированных клеток C. neoformans на γ-излучение использовали спектроскопию ЭПР, связывание ионов металлов и химический анализ. Одним из ключевых открытий является то, что химическая модификация меланина может быть обнаружена в образцах, которые показали фактическое увеличение популяции радикалов меланина после γ-облучения. Альдегиды, реагирующие с тиобарбитуровой кислотой (ТВК), высвобождались из-за модификации меланина, вызванной гидроксильными радикалами. Это новое наблюдение может иметь значение для физиологии меланизированных грибов, таких как C.neoformans и даже физиологию других типов клеток.

Материалы и методы

Cryptococcus neoformans Рост клеток

В этих экспериментах использовался штамм cap67, акапсулярный авирулентный штамм C. neoformans , полученный из штамма B3501 серотипа D [18]. Этот штамм был использован, потому что с ним безопасно работать, и потому что γ-излучение удаляет капсульный материал из клеток дикого типа [19] и тем самым затрудняет наши анализы.Клетки выращивали в течение 20 дней в минимальной среде (29,4 мМ KH ₂ PO ₄ , 10 мМ MgSO ₄ , 13 мМ глицина, 15 мМ D-глюкозы, 3 мкМ тиамина) [20] с добавлением или без 1 мМ L-ДОПА, в темноте при комнатной температуре (23 ° C), встряхивая при 150 об / мин. Только клетки, выросшие в присутствии L-ДОФА, становятся меланизированными; таким образом, клетки, выращенные в отсутствие L-DOPA, обеспечивают минимально нарушенные контрольные клетки.

Клетки собирали разбавлением культур фосфатно-солевым буфером (PBS) pH 5.9 для улучшения осаждения с последующим центрифугированием при 1300 × g в течение 10 мин, а затем дважды промыванием PBS. Клетки ресуспендировали в PBS, и концентрацию клеток доводили до приблизительно 2 × 10 ⁹ на мл. Призраки меланизированных клеток, которые представляют собой оболочки, состоящие по существу только из меланина, были приготовлены из меланизированных клеток C. neoformans , как описано ранее [21].

Спектроскопия электронного парамагнитного резонанса необработанных

C.neoformans ячеек

Суспензии свежесобранных клеток C. neoformans (1,9 × 10 ⁹ меланизированных клеток на мл или 1,2 × 10 ⁹ немеланизированных клеток на мл) помещали в 4 мм кварцевый ЭПР с прецизионным отверстием. пробирки и замораживали погружением в жидкий азот сразу после заполнения пробирок. Спектры ЭПР регистрировали при 77 К с помощью ЭПР-спектрометра Bruker E500 ElexSys, работающего в диапазоне Х с резонатором ER4122SHQE, в котором образцы выдерживались в кварцевом иммерсионном пальце Дьюара, заполненном жидким азотом.Сбор данных и обработка данных выполнялись с использованием программного обеспечения XeprView и WinEPR (Bruker). Экспериментальные параметры, использованные для регистрации спектров ЭПР, следующие: амплитуда модуляции 1 Гс; мощность микроволн 0,1 мВт; частота модуляции 100 кГц; частота СВЧ 9,49 ГГц; скорость сканирования 1,2 Г / с; время преобразования 163 мс; постоянная времени 1310 мс; среднее количество сканирований — 3. Все спектры были получены в идентичных инструментальных условиях.

Ксеноновая лампа освещения

С.neoformans ячеек

Освещение суспензий клеток осуществляли ксеноновой лампой мощностью 75 Вт (L2194-02, Hamamatsu Photonics, Япония). Свет фокусировался на образцы в кварцевых трубках ЭПР (поперечное сечение ∼0,8 см ² ) при комнатной температуре. Каждый образец получил ~ 7 микроэйнштейнов в секунду в течение желаемого времени освещения. При освещении 77 К замороженные образцы в кварцевых трубках ЭПР выдерживали в кварцевом пальце Дьюара, заполненном жидким азотом.

Гамма-облучение и обработка реактивом Фентона

C.neoformans клетки и бесклеточные меланины

Суспензии клеток (6,5 × 10 ⁹ меланизированных клеток / мл и 5,5 × 10 ⁹ немеланизированных клеток / мл), призраков меланизированных клеток (2 мг / мл) и синтетического меланина L-DOPA (Sigma) (2 мг / мл), каждый в PBS, подвергали γ-облучению при комнатной температуре в микроцентрифужных пробирках; Образцы замороженных клеток облучали в кварцевых трубках ЭПР, взвешенных в жидком азоте. Доза облучения составила 11,94 Гр / мин от источника цезия-137 в облучателе Mark I (JL Shepherd and Associates, Сан-Фернандо, Калифорния).Дозы, вводимые в течение 10 и 30 минут, 120 и 360 Гр, соответственно, находятся в диапазоне летальных для 50–80% популяции клеток [9]. Облученные при комнатной температуре образцы переносили в кварцевые трубки ЭПР и сразу замораживали в жидком азоте. Для контрольных образцов микроцентрифужные пробирки или пробирки для ЭПР, заполненные только PBS, аналогичным образом облучали при комнатной температуре или при 77 К. Гамма-облучение кварцевых пробирок для ЭПР генерирует парамагнитные центры [22], [23] и фоновый спектр ЭПР (a узкий синглет с шириной линии ∼3.5 G при г ( = 2.0004), записанное из пробирки, заполненной PBS и облученное вместе с образцами клеток, вычитали из данных, где это необходимо.

Реакции реагента Фентона проводили с использованием Fe (NH ₄ ) ₂ (SO ₄ ) ₂ • 6H ₂ O и H ₂ O ₂ в деионизированной воде, добавленной к 800 мкл клеток C. neoformans , меланизированных призраков клеток или синтетического меланина, суспендированные в PBS в концентрациях, указанных выше, с получением конечных концентраций Fe (II) и H ₂ O ₂ 5 мМ и 10 мМ соответственно.Перекись добавляли сразу после железа. Инкубацию проводили при комнатной температуре в течение 15 мин с последующим центрифугированием и извлечением супернатантов.

Абсорбционная спектроскопия супернатантов

Супернатанты собирали из γ-облученных клеток и других образцов центрифугированием для удаления суспендированного материала и разбавляли в 10 раз PBS. Спектры записывали с использованием спектрофотометра NT14 UV-Vis (Aviv Associates, Lakewood, NJ), подключенного к персональному компьютеру.Спектры супернатантов от клеток были нормализованы для корректировки различий в концентрации клеток.

Гамма-облученная вода или PBS, собранные из микроцентрифужных пробирок, не содержали поддающегося обнаружению УФ-поглощающего материала.

Методы перекисного окисления

Перекисное переваривание бесклеточных меланинов проводили, как в [12] и [24], путем суспендирования 1 мг призраков меланизированных клеток или синтетического меланина в 1,0 мл деионизированной воды. K ₂ CO ₃ и H ₂ O ₂ были добавлены, чтобы получить конечные концентрации 0.1 M и 0,12% с последующей инкубацией при 100 ° C в течение 20 мин. После охлаждения реакционной смеси остаточный H ₂ O ₂ разложили путем добавления 200 мкл 10% Na ₂ SO ₃ . Затем смесь подкисляли 1,0 мл разбавленной HCl. Полученный раствор центрифугировали и супернатант использовали для оптических измерений.

Пиррол-2,3-дикарбоновая кислота (PDCA) и пиррол-2,3,5-трикарбоновая кислота (PTCA) были синтезированы из 5-гидроксииндола и 5-гидроксииндол-2-карбоновой кислоты (Sigma), соответственно, как в [ 12] и [24].Для оптических спектров 100 мкг / мл PDCA и PTCA растворяли в деионизированной воде.

Методы реакции с 2-тиобарбитуровой кислотой

Реакции TBA проводили согласно [25] с использованием 200 мкл супернатантов, выделенных из облученных образцов или образцов, обработанных реактивом Фентона, добавленных к 800 мкл 31 мМ раствора TBA, содержащего 1 мМ Na ₂ EDTA в воде, с последующей инкубацией. при 90 ° C в течение 20 мин. PBS аналогичным образом обрабатывали раствором TBA / EDTA, чтобы получить пустой спектр для вычитания из спектра аддуктов TBA, образованных из облученных образцов.Для коррекции фона в случае образцов, обработанных реактивом Фентона, бланк TBA-реакции был приготовлен с использованием 200 мкл смеси, содержащей 5 мМ Fe (II) и 10 мМ H ₂ O ₂ в PBS, которые были инкубированы. в течение одного часа центрифугировали для удаления осажденного железа, а затем обрабатывали, как указано выше, 800 мкл 31 мМ TBA, содержащего 5 мМ EDTA. Оптические спектры окрашенных аддуктов ТВА записывали сразу после охлаждения образцов до комнатной температуры. Малоновый диальдегид (МДА), используемый в качестве стандарта, получали из коммерческого бис (диметилацеталь) малонового альдегида (Fisher) в соответствии с [26].

Поглощение висмута

клетками C. neoformans клетками

Cap67 ​​ Клетки C. neoformans выращивали в минимальной среде с 1 мМ L-DOPA или без нее в течение 20 дней, промывали и ресуспендировали в 1,8 мл PBS. Меланизированные клетки (7,6 × 10 ⁶ клеток в 1 мл) или немеланизированные клетки (1,0 × 10 ⁷ клеток / мл) облучали в PBS с дозой 13,88 Гр / мин в течение 30 мин. ²²⁵ Ас, использованный для получения ²¹³ Bi, был получен из Института трансурановых элементов, Гейдельберг, Германия.Генератор ²²⁵ Ac- ²¹³ Bi был сконструирован с использованием катионообменной смолы MP-50, и ²¹³ Bi элюировали 0,15 М HI, как описано в [27], и титровали до pH 5 ацетатом аммония. Для каждого эксперимента приблизительно 6 мкКи ²¹³ Bi смешивали с клетками C. neoformans . В течение двух часов клетки центрифугировали, аликвоту супернатанта удаляли и измеряли радиоактивность, остающуюся в этой части супернатанта.Затем осадки ресуспендировали и инкубацию возобновляли с оставшимися суспензиями. Общую радиоактивность, остающуюся в каждом образце, определяли путем измерения радиоактивности в равном объеме из бесклеточного образца ²¹³ Bi в PBS. Связывание металла рассчитывали по формуле:

Результаты

ЭПР-спектроскопия

клеток C. neoformans

Все меланины содержат небольшую популяцию семихиноновых радикалов в своей структуре и демонстрируют характерный сигнал ЭПР.Меланизированные клетки C. neoformans , собранные из культур, выращенных в присутствии L-DOPA, имеют черный цвет и демонстрируют очевидный синглетный сигнал ЭПР X-диапазона (77 K) при g = 2,0030 с шириной линии (от пика до впадины) 5. Гаусс (рис. 2) аналогичен синтетическому эумеланину [17], [28]. Сравнение интенсивности сигнала с сигналом от суспензии призраков меланизированных клеток позволяет предположить, что концентрация меланина в типичных образцах клеток составляет ~ 3,0 мг / мл. Концентрация радикалов в меланинах, как известно, реагирует на эффекторы, включая pH, температуру и свет, которые изменяют равновесие между восстановленными и окисленными видами хиноидов [15], [16].Для исследования свойств меланина в клетках и для более поздних экспериментов, в которых отслеживалось влияние γ-облучения, сигнал ЭПР от клеточных суспензий регистрировался до и после освещения с помощью света высокой интенсивности от Xe-лампы. Этот подход позволяет исследовать целостность структуры субъединицы меланина, поскольку она зависит от образования новых семихиноновых радикалов, отличных от собственных радикалов.

Освещение клеток при комнатной температуре вызывало увеличение интенсивности сигнала ЭПР (измеренного при 77 К) дозозависимым образом, достигая максимума 2.5 раз через ~ 60 мин (рис. 3А). Освещение замороженных суспензий клеток приводило к 10-кратному максимальному увеличению интенсивности через ~ 60 мин (рис. 3B). Образцы, хранящиеся в темноте при 77 К, сохраняли повышенную интенсивность по крайней мере в течение нескольких дней после освещения (не показаны). В целом реакция на свет согласуется с образованием семихинонов, которые сохраняются на короткое время после освещения при комнатной температуре, но улавливаются при 77 К. Также было отмечено небольшое уширение сигнала (менее 1 Гаусса), как сообщалось ранее [ 29], предполагая, что новые радикальные центры структурно отличаются от собственных радикальных сайтов.Образцы немеланизированных клеток, которые были бледными по цвету, не демонстрировали сигнал ЭПР, связанный с типичным сигналом меланина до или после освещения Хе-лампой (не показано).

Рис. 3. Спектры ЭПР (77 K) меланизированных клеток C. neoformans после освещения Xe-лампой.

A) клетки освещали при комнатной температуре в течение указанных периодов времени и замораживали сразу после удаления от источника света; Б) клетки замораживали после сбора из культур и освещали при 77 К в течение указанных периодов времени.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0025092.g003

В дополнение к радикалам меланина, полученным фотохимическим способом, при освещении при 77 К образуются другие разбавленные парамагнитные частицы (стрелки на рис. 3B) в образцах как меланизированных, так и немеланизированные клетки. Эти особенности возникают из-за фотоиндуцированных клеточных радикалов и парамагнитных центров в освещенном кварце (плечо при г ∼1.999) [23]. Никакой разницы между меланизированными и немеланизированными клетками в этих фоновых сигналах не наблюдалось.

Вышеупомянутый обзор поведения радикалов меланина во всех клетках C. neoformans послужил основой для интерпретации эффектов γ-облучения. Суспензии клеток облучали двумя разными дозами γ-лучей (10 и 30 мин, всего ∼120 и 360 Гр, способные убить около 50 и 80% клеток, соответственно [9]) с последующим замораживанием в жидком азоте в течение 1 мин. снятие с балки. Эти дозы облучения находятся в диапазоне, известном из предшествующей работы, чтобы продемонстрировать значительную защиту меланизированных клеток C.neoformans по сравнению с немеланизированными клетками [9]. Здесь γ-облучение вызвало 30% -ное увеличение интенсивности сигнала радикала меланина, измеренного при 77 К для более высокой дозы (фиг. 4A). Это увеличение интенсивности, которое могло возникнуть в результате ряда различных процессов, было обращено на противоположное при оттаивании и инкубации образцов при комнатной температуре (не показано) и не исследовалось в дальнейшем. В образцах немеланизированных клеток после γ-облучения не было обнаружено сигнала ЭПР, связанного с типичным сигналом меланина (не показано).

Рис. 4. Спектры ЭПР (77 K) γ-облученных и освещенных Xe-лампой клеток C. neoformans .

A) меланизированные клетки γ-облученные при комнатной температуре (11,94 Гр / мин), затем замороженные в жидком азоте; B) γ-облученные меланизированные клетки из (A), освещенные в течение указанных периодов времени после замораживания при 77 К; C) γ-облученные (11,94 Гр / мин) замороженные (77 K) меланизированные клетки, немеланизированные клетки и PBS; D) γ-облученные меланизированные клетки из (C), которые хранили замороженными в течение 2 недель, затем освещали при 77 К в течение указанных периодов времени.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0025092.g004

Для исследования изменений фотоответа меланина образцы меланизированных клеток, облученные гамма-излучением, подвергали освещению при 77 К, как указано выше. Интенсивность сигнала ЭПР снова увеличилась примерно в 10 раз (фиг. 4B) по сравнению с увеличением интенсивности до облучения (фиг. 3B), что свидетельствует об отсутствии потери целостности меланина.

Для проверки быстро обратимых изменений, происходящих при комнатной температуре и не обнаруженных в образцах ЭПР, описанных выше (которые были заморожены после удаления из пучка излучения), меланизированные клетки подвергали γ-облучению при 77 К.Наблюдения здесь были осложнены новыми сигналами ЭПР, которые перекрывались и почти полностью маскировали сигнал радикала меланина, что обозначено стрелкой на рис. 4С. Новые широкие сигналы возникают от гидроксильных и гидропероксильных радикалов, образующихся в γ-облученном льду, что согласуется с радиолизом воды как их основным источником [30] — [33]. Эти сигналы, которые медленно затухают из-за радикальной рекомбинации [32] при хранении при 77 К или быстро затухают при комнатной температуре, также наблюдались с почти одинаковой интенсивностью для гамма-облученных немеланизированных клеточных суспензий и замороженного PBS.Любой из этих новых радикалов, для которых были обнаружены сигналы ЭПР, а также другие короткоживущие частицы, образующиеся при радиолизе воды, такие как e ^— _водн. , CO ₂ ^{— •} , O ₂ ^{— •} , H ^• [13], [31] может способствовать повреждению клеток и меланина в наших экспериментах и ​​в средах, где присутствует ионизирующее излучение.

Чтобы исследовать сигналы радикалов меланина в образцах, которые были γ-облучены, немеланиновым сигналам позволяли затухать путем оттаивания образца в течение 1 часа.Спектр ЭПР после повторного замораживания показал, что интенсивность сигнала радикала меланина составляла примерно 80% от его значения до γ-облучения (не показано). Чтобы расширить этот анализ, было применено освещение Xe-лампой; более низкий фотоотклик наблюдался для двух γ-облученных образцов по сравнению с 10-кратным увеличением для необлученного образца (рис. 4D). Небольшие потери в популяции собственных радикалов и в фотоответе предполагают, что меланину было нанесено некоторое повреждение, которое также могло иметь место в протоколе комнатной температуры, но не было обнаружено методом ЭПР.Поэтому был предпринят поиск низкомолекулярных продуктов.

Растворимые продукты, выделяемые γ-облученными клетками

C. neoformans , призраками меланизированных клеток и синтетическим меланином

Более раннее сообщение показало, что радиолиз меланина вызывает небольшие изменения в его широком и невыразительном оптическом спектре поглощения, но эти наблюдения не дали конкретных структурных представлений [13]. Если γ-облучение вызывает химические изменения меланина, растворимые продукты могут быть обнаружены после облучения.Фактически, супернатанты, собранные из γ-облученных меланизированных (и немеланизированных) клеток C. neoformans , призраков меланизированных клеток и синтетического меланина, все содержали продукты, демонстрирующие максимум поглощения около 263 нм (рис. 5A). Это наблюдение предоставило доказательства того, что произошло повреждение меланина, и растворимые продукты имеют функциональную группу, поглощающую УФ-излучение, общую с другими продуктами распада клетки.

Рис. 5. Оптические спектры супернатантов, собранных из образцов, подвергнутых γ-облучению или обработанных реактивом Фентона.

A) меланизированные клетки C. neoformans , немеланизированные клетки C. neoformans , призраки меланизированных клеток и синтетический меланин, облученные в течение 30 мин при комнатной температуре в PBS; B), как в A, инкубировали с Fe (II) и H ₂ O ₂ (реагент Фентона).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0025092.g005

Воспроизводимость протоколов γ-облучения была недостаточной для точного расчета выходов этих УФ-поглощающих веществ.Кроме того, нормализация результатов для бесклеточных гетерогенных образцов невозможна. Супернатанты, собранные из необлученных клеток, и бесклеточного меланина имели незначительное поглощение в УФ-области (не показано).

Учитывая, что γ-облученные образцы содержали пероксильный радикал, обнаруживаемый методом ЭПР, и что меланин расщеплялся перекисью водорода [12], растворимые продукты в супернатантах могли включать известные основные продукты перекисного окисления PTCA или PDCA [12]. Однако оптические спектры супернатантов отличались от спектров аутентичных PTCA и PDCA, а также от призрачных или синтетических продуктов перекисного окисления меланина (которые наиболее соответствовали PDCA) (в дополнительной информации, рис.S1-A, B) [34]. Тонкослойная хроматография супернатантов, собранных из γ-облученных меланизированных клеток, не выявила детектируемых количеств PDCA или PTCA (не показано).

Гидроксильный радикал относится к многочисленным и потенциально повреждающим видам, воздействию которых подвергались γ-облученные клетки. Поэтому была предпринята попытка получения растворимых продуктов, описанных выше, с использованием химии реакции Фентона ( Fe (II) + H ₂ O ₂ → Fe (III) + OH ^— + OH ^• ).Меланизированные и немеланизированные клетки и два источника бесклеточного меланина кратко инкубировали с реагентами Фентона. Спектры УФ-поглощающего материала в супернатантах, собранных из этих образцов (фиг. 5B), были аналогичны спектрам из γ-облученных образцов, имея λ _max ~ 263 нм (фиг. 5A). Выходы увеличивались с увеличением концентрации железа и перекиси водорода (не показано). Эти результаты убедительно свидетельствуют о том, что растворимые продукты, образующиеся при γ-облучении меланизированных клеток, включают некоторые из них, вызванные повреждением меланина гидроксильными радикалами, поскольку OH ^• является реактивным веществом, общим для протоколов γ-облучения и реагентов Фентона.

Характеристики продуктов, поглощающих УФ-лучи

Малоновый диальдегид (МДА) входит в число ожидаемых растворимых продуктов γ-облучения клеток наряду с другими ТБК-реактивными веществами, возникающими в результате повреждения биомолекул [26], [35], [36]. Однако сообщений о таких продуктах из меланина найти не удалось. Супернатанты от каждого γ-облученного и обработанного реактивом Фентона образца тестировали на реактивность TBA, который является широко используемым методом определения низкомолекулярных альдегидов [26], [35].Желтый хромофор (λ _max = 450 нм) был обнаружен во всех случаях вместе с различными выходами другого вида с λ _max = 532 нм, типичным для хромофора MDA-TBA [26] (рис. 6). Хромофор с λ _max = 450 нм был описан для аддуктов TBA насыщенных и ненасыщенных альдегидов [36] — [39].

TBA-аддукты, полученные из супернатантов, собранных из образцов меланизированных клеток, облученных гамма-излучением и обработанных Фентоном, были очень похожи (рис. 6). Например, если предположить, что эти аддукты производят только хромофоры ТВА, поглощающие при 450 нм и / или 532 нм, соотношение оптических плотностей на этих длинах волн должно быть постоянным для аналогичного профиля альдегидного продукта.Значение A ₄₅₀ / A ₅₃₂ было приблизительно 3,5 для меланизированных клеток, подвергшихся воздействию радиации или реагентов Фентона. Более низкое соотношение (2,4) для немеланизированных клеточных продуктов согласуется с отсутствием альдегидов, производных меланина. Интересно, что хромофоры, полученные с использованием супернатантов бесклеточных меланинов, обработанных реагентом Фентона, имели оптические соотношения 12 или 16 для призраков или синтетического меланина соответственно. Эти наблюдения подтверждают, что альдегиды, полученные в результате разложения меланина, в основном образуют хромофор аддукта ТВА с λ _max = 450 нм.

Связывание металла (поглощение висмута) с

C. neoformans клеток

Функциональные группы, необходимые для внутренней способности меланина связывать металл [40], также могут быть мишенью радиационного повреждения меланизированных клеток, что было протестировано здесь с использованием анализа связывания ²¹³ Bi [41]. Для необлученных клеток поглощение Bi ⁺³ было на ~ 20% больше в меланизированных, чем в немеланизированных клетках (таблица 1), и гамма-излучение оказало лишь ограниченное влияние. Более многочисленные участки связывания металлов в меланизированных клетках, вероятно, включают карбоксилаты и другие функциональные группы, ранее определенные как лиганды двухвалентных и трехвалентных металлов [15].Важно отметить, что никакого большого изменения способности связывания металлов не было вызвано γ-облучением меланизированных клеток.

Обсуждение

Природа взаимодействия ионизирующего излучения с меланином плохо изучена и редко упоминается в литературе. Поскольку меланин потенциально может быть полезен для создания новых радиозащитных материалов, вдохновленных природой, для широкого спектра применений — от лечения и защиты онкологических больных во время лучевой терапии до технологий ядерной энергии и освоения космоса — наш анализ дает важные новые идеи.Некоторые из нас недавно сообщили о замечательной устойчивости сухих меланинов к дозам ионизирующего излучения 300 Гр [12]. Чтобы объяснить это явление, было высказано предположение, что полимер меланина, изученный в форме сухих призраков клеток C. neoformans , обладает уникальными рассеивающими и улавливающими радикалами свойствами. Здесь было проведено исследование свойств ЭПР и фотоотклика меланина C. neoformans в жизнеспособных клетках, включая его реакцию на γ-облучение. Важно отметить, что применяемые высокие дозы облучения, как известно, более смертоносны для немеланизированных клеток, и поэтому объяснение роли меланина в защите от грибов стоило более детального исследования.

Наши результаты продемонстрировали, что ЭПР был полезен для выявления изменений в структуре меланина только в условиях, когда повреждение было усилено, в то время как облученные клетки были заморожены в присутствии радикалов, образующихся во время облучения. Популяция собственных радикалов в меланизированных клетках C. neoformans в условиях «покоя» определяется уравнением. 1 [15], [16], но только очень небольшая часть субъединиц меланина существует в форме семихинона. Например, количественный ЭПР различных меланинов показывает, что концентрация радикалов (приблизительно 10 ¹⁸ спинов / г) составляет <0.1% субъединиц, несущих семихинон [12]. Процесс фотоиндукции, хотя и увеличивает популяцию радикалов в соответствии с реакциями на схеме 1, все же сообщает о свойствах небольшой фракции меланина. Реакции переноса заряда между гидрохиноном и хиноном в триплетном состоянии освещенного меланина дают два семихиноновых радикала (HQ ^{— •} ) путем компропорционирования [42]. (Схема 1) Наши результаты показывают, что химический анализ был более информативным, чем спектроскопия ЭПР, даже в сочетании с освещением для проверки целостности меланина, по крайней мере, в случае физиологически значимого облучения при комнатной температуре.Более обширный анализ необходим для полного описания явлений и выявления любой механистической связи между радикальным поведением и химической реакционной способностью. Совершенно очевидно, что атака гидроксильных радикалов на чувствительные участки в субъединицах меланина приводит к разрыву связи C-C и высвобождению низкомолекулярных альдегидов.

Поскольку меланизированные клетки не являются невосприимчивыми к воздействию ионизирующего излучения в растворе, возникает новый вопрос: является ли меланин жертвенным компонентом архитектуры поверхности клетки? Авирулентный, акапсулярный C.Используемые здесь клетки neoformans не имеют внешнего полисахаридного покрытия, но имеют неповрежденную клеточную стенку и клеточные мембраны, а в меланизированном состоянии содержат массив частиц меланина в пористых концентрических слоях внутри клеточной стенки [43]. Плотное расположение этих частиц вблизи поверхности клетки создает защитный физический барьер и было предложено для обеспечения радиационной защиты за счет комбинации комптоновского рассеяния, энергетического ослабления фотонов и тушения свободных электронов и свободных радикалов, образующихся при радиолизе воды [8]. , [12].Наиболее важно то, что модификации структуры меланина могут быть метаболически восстановлены в жизнеспособных клетках грибов [43]. Это подтверждает идею о том, что меланин является защитным, но частично жертвенным компонентом клеточной стенки, который может быть поврежден, но все же предотвращает гибель клеток.

Теперь ясно, что ионизирующее излучение приводит к частичному повреждению / фрагментации меланина в водной среде, что приводит к образованию ТВА-реактивных веществ, родственных тем, которые вырабатываются другими клеточными компонентами. Тщательное понимание химии взаимодействия меланина с гидроксильным радикалом поможет объяснить радиационную стойкость как биологическую функцию меланина.Жертвенная деградация меланина должна быть включена как фактор, способствующий его радиозащитным свойствам в клетках.

Вклад авторов

Задумал и спроектировал эксперименты: ED RSM RAB AK RMB. Проведены эксперименты: АК РАБ ИЛ МФ. Проанализированы данные: АК РАБ РСМ ЭД РМБ АК. Предоставленные реагенты / материалы / инструменты анализа: ED RSM AC. Написал бумагу: АК ЭД РСМ РАБ. Редактирование рукописи: ПКМ.

Ссылки

1. 1. Steinert M, Engelhard H, Flugel M, Wintermeyer E, Hacker J (1995) Белок Lly защищает Legionella pneumophila от света, но не влияет напрямую на его внутриклеточную выживаемость в Hartmannella vermiformis .Appl Environ Microbiol 61: 2428–2430.
2. 2. Wang Y, Casadevall A (1994) Сниженная восприимчивость меланизированных Cryptococcus neoformans к УФ-свету. Appl Environ Microbiol 60: 3864–3866.
3. 3. Zughaier SM, Ryley HC, Jackson SK (1999) Пигмент меланина, очищенный из эпидемического штамма Burkholderia cepacia , ослабляет активность респираторного взрыва моноцитов, удаляя супероксид-анион. Инфекция иммунной 67: 908–913.
4. 4.Turick CE, Caccavo F Jr, Tisa LS (2003) Перенос электронов от водорослей Shewanella BrY к водному оксиду железа (III) опосредуется ассоциированным с клеткой меланином. FEMS Microbiol Lett 220: 99–104.
5. 5. Turick CE, Tisa LS, Caccavo F Jr (2002) Производство и использование меланина в качестве растворимого электронного челнока для восстановления оксида Fe (III) и в качестве конечного акцептора электронов водорослями Shewanella BrY. Appl Environ Microbiol 68: 2436–2444.
6. 6. Турик С.Е., Беляев А.С., Закрайсек Б.А., Рирдон С.Л., Лоуи Д.А. и др.(2009) Роль 4-гидроксифенилпируватдиоксигеназы в усилении твердофазного переноса электрона у Shewanella oneidensis MR-1. FEMS Microbiol Ecol 68: 223–225.
7. 7. Мередит П., Сарна Т. (2006) Физические и химические свойства эумеланина. Pigment Cell Res 19: 572–594.
8. 8. Дадачева Э., Брайан Р.А., Хуанг Х, Моадель Т., Швейцер А.Д. и др. (2007) Ионизирующее излучение изменяет электронные свойства меланина и усиливает рост меланизированных грибов.PLoS ONE 2: e457.
9. 9. Дадачева Э., Брайан Р.А., Хауэлл Р.К., Швейцер А.Д., Айзен П. и др. (2008) Радиозащитные свойства меланина зависят от его химического состава, наличия свободных стабильных радикалов и пространственного расположения. Pigment Cell Melanoma Res 21: 192–199.
10. 10. Дадачева Е., Касадеваль А. (2008) Ионизирующее излучение: как грибы справляются, адаптируются и эксплуатируются с помощью меланина. Curr Opin Microbiol 11: 525–531.
11. 11. Вакамацу К., Ито С. (2002) Передовые химические методы определения меланина.Pigment Cell Res 15: 174–183.
12. 12. Швейцер А.Д., Хауэлл Р.К., Цзян З., Брайан Р.А., Герфен Дж. И др. (2009) Физико-химическая оценка рационально созданных меланинов как новых природных радиопротекторов. PLoS ONE 4: e7229.
13. 13. Сарна Т., Пилас Б., Лэнд Э.Дж., Траскотт Т.Г. (1986) Взаимодействие радикалов от радиолиза воды с меланином. Biochim Biophys Acta 883: 162–167.
14. 14. Korytowski W, Sarna T (1990) Отбеливание пигментов меланина.Роль ионов меди и перекиси водорода в автоокислении и фотоокислении синтетического допа-меланина. J Biol Chem 265: 12410–12416.
15. 15. Сарна Т., Шварц HA (1998) Физические свойства меланина. В: Nordlund JJ, Biossy RE, Hearing VJ, King RA, Ortonne JP, редакторы. Пигментная система: физиология и патофизиология. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. С. 333–358.
16. 16. Сарна Т., Плонка П.М. (2005) Биофизические исследования меланина: парамагнитные, ионообменные и окислительно-восстановительные свойства пигментов меланина и их фотореактивность.В: Eaton SS, Eaton GR, Berliner LJ, редакторы. Биомедицинская СОЭ. Серия биологического магнитного резонанса. Нидерланды, Нью-Йорк, Бостон: Kluwer Academic Publishers. С. 125–146.
17. 17. Felix CC, Hyde JS, Sarna T, Sealy RC (1978) Взаимодействие меланина с ионами металлов. Электронно-спиновый резонанс свидетельствует о наличии хелатных комплексов ионов металлов со свободными радикалами. J Am Chem Soc 100: 3922–3926.
18. 18. Jacobson ES, Ayers DJ, Harrell AC, Nicholas CC (1982) Генетическая и фенотипическая характеристика капсульных мутантов Cryptococcus neoformans .J Bacteriol 150: 1292–1296.
19. 19. Брайан Р.А., Сарагоса О, Чжан Т., Ортиз Дж., Касадевалл А. и др. (2005) Радиологические исследования выявили радиальные различия в архитектуре полисахаридной капсулы Cryptococcus neoformans . Eukaryot Cell 4: 465–475.
20. 20. Wang Y, Casadevall A (1994) Восприимчивость меланизированных и немеланизированных Cryptococcus neoformans к окислителям, полученным из азота и кислорода. Инфекция иммунной 62: 3004–3007.
21. 21. Ван И, Айсен П., Касадевалл А. (1996) Меланин, «призраки» меланина и состав меланина в Cryptococcus neoformans . Infect Immun 64: 2420–2424.
22. 22. Усатый А.Ф., Верейн Н.В. (1996) Дозиметрия крупноразмерных радиационных полей на основе ЭПР (чернобыльский опыт и новые подходы). Appl Radiat Isot 47: 1351–1356.
23. 23. Пан Ю.М., Нильгес М.Дж., Машковцев Р.И. (2008) Радиационные дефекты в кварце. II. Монокристаллическое исследование природного цитринового кварца методом ЭПР в W-диапазоне.Phys Chem Minerals 35: 387–397.
24. 24. Ито С., Вакамацу К. (1998) Химическая деградация меланинов: применение для идентификации дофамина-меланина. Pigment Cell Res 11: 120–126.
25. 25. Burger RM, Peisach J, Blumberg WE, Horwitz SB (1979) Взаимодействие железа-блеомицина с кислородом и аналогами кислорода. J Biol Chem 254: 10906–10912.
26. 26. Квон Т.В., Уоттс Б.М. (1963) Определение малонового альдегида с помощью ультрафиолетовой спектрофотометрии.J Food Sci 28: 627–630.
27. 27. Болл Р.А., Мирзаде С., Кеннел С.Дж. (1997) Оптимизация радиомечения иммунопротеинов с помощью ²¹³ Bi. Radiochim Acta 79: 145–149.
28. 28. Sealy RC, Hyde JS, Felix CC, Menon IA, Prota G (1982) Эумеланины и феомеланины: характеристика с помощью спектроскопии электронного парамагнитного резонанса. Наука 217: 545–547.
29. 29. Pasenkiewicz-Gierula M, Sealy RC (1986) Анализ спектра ЭПР синтетического допа меланина.Biochim Biophys Acta 884: 510–516.
30. 30. Болтон Дж. Р., Борг Д. К., Шварц Х. М. (1972) Биологические приложения электронного спинового резонанса. Нью-Йорк: Wiley & Sons. 569 с.
31. 31. Box H, Lilga K, Budzinski E, Derr R (1969) Гидроксильные радикалы в облученных рентгеновским излучением монокристаллах льда. J. Chem Phys 50: 5422–5423.
32. 32. Беднарек Дж., Плонка А., Холлбрукер А., Майер Э., Симонс MCR (1996) Генерация гидропероксильных радикалов при γ-облучении стекловидной воды при 77 К.J Am Chem Soc 118: 9387–9390.
33. 33. Арена V (1971) Ионизирующее излучение и жизнь: Введение в радиационную биологию и биологические методы радиоактивных индикаторов. Сент-Луис: Мосби. С. 298–326.
34. 34. Napolitano A, Pezella A, Vincensi MR, Prota G (1995) Окислительное разложение меланинов до пиррольных кислот: модельное исследование. Тетраэдр 51: 5913–5920.
35. 35. Берд Р.П., Дрейпер Х.Х. (1984) Сравнительные исследования различных методов определения малонового альдегида.Методы Enzymol 105: 299–305.
36. 36. Guzman-Chozas M, Vicario IM, Guillen-Sans R (1997) Спектрофотометрические профили альдегидов с неприятным запахом с использованием их реакций с 2-тиобарбитуровой кислотой. J. Agric Food Chem. 45: 2452–2457.
37. 37. Грот D, Мария Л.С., Валентини Дж., Паниз С., Шмитт Дж. И др. (2009) Важность биомаркеров перекисного окисления липидов и методологические аспекты количественного определения малонового диальдегида. Quim Nova 32: 169–174.
38. 38.Halmann M, Bloch S (1979) Образование глиоксаля и малонового альдегида при ультрафиолетовом облучении водного формальдегида. Биосистемы 11: 227–232.
39. 39. Косуги Х., Кикугава К. (1986) Реакция тиобарбитуровой кислоты с насыщенными альдегидами. Липиды 21: 537–542.
40. 40. Hong L, Simon JD (2007) Текущее понимание сайтов связывания, емкости, сродства и биологического значения металлов в меланине. J. Phys Chem B 111: 7938–7947.
41. 41.Howell RC, Schweitzer AD, Casadevall A, Dadachova EA (2008) Хемосорбция радиометаллов, представляющих интерес для ядерной медицины, синтетическими меланинами. Nucl Med Biol 35: 353–357.
42. 42. Паскутти П.Г., Ито А.С. (1992) ЭПР-исследование взаимодействия меланин-белок: фотоиндуцированные свободные радикалы и прогрессивное насыщение микроволновой мощности. J Photochem Photobiol B 16: 257–266.
43. 43. Эйзенман ХК, Носанчук Дж.Д., Уэббер Дж.Б., Эмерсон Р.Дж., Камесано Т.А. и др. (2005) Микроструктура связанного с клеточной стенкой меланина патогенного гриба человека Cryptococcus neoformans .Биохимия 44: 3683–3693.

Параллельный перенос калибровки и систематические эффекты в ретроспективной оценке поглощенной дозы с использованием OSL

Abstract

Параллельный перенос калибровки нескольких аликвот сочетается с использованием стандартизованных оптически стимулированных сигналов люминесценции и оценкой характеристик реакции на регенеративную дозу одной аликвоты для получения надежной и надежной эффективный протокол передачи минеральных проб, используемых при датировании и ретроспективной дозиметрии.Перенос производился из стандарта кермы первичного воздуха IST-LPSR ⁶⁰ Co на четыре облучателя Risø и Daybreak ⁹⁰ Sr / ⁹⁰ Y для кварцевых или полиминеральных зерен диаметром 90 / 100–160 мкм или 160–250 мкм. из семи образцов. Зерна предварительно обрабатывали активацией, нагреванием или отбеливанием и устанавливали на диски из алюминия или нержавеющей стали толщиной 0,5 мм или чашки из нержавеющей стали толщиной 0,25 мм. Коэффициенты преобразования нескольких аликвот, основанные на параллельных облучениях (мГр _60Co в секунду воздействия ⁹⁰ Sr / ⁹⁰ Y), были скорректированы на нелинейность реакции на дозу с использованием регенеративных измерений и сопоставлены с коэффициентами «одной аликвоты», полученными непосредственно от регенеративного, т.е.е. ретроспективно измеренные реакции на дозу. Отношения измеренного / заданного времени экспозиции β обеспечивают контроль: они были близки к единице для активированного и нагретого материала, который проявлял сенсибилизацию перед дозой, и наоборот для оптически отбеленных образцов. Было обнаружено, что параллельный перенос калибровки нескольких аликвот с использованием OSL, интегрированной по затуханию основного сигнала, обеспечивает лучшую точность и прецизионность, чем ретроспективные измерения отдельных аликвот, и устойчив как для полиминералов, так и для кварца.