Инфракрасное облучение: Инфракрасное излучение, вред или польза

Содержание

Инфракрасное излучение, вред или польза

Излучение, примыкающее к красной части видимого спектра, не воспринимаемое нашими органами зрения, но обладающее способностью нагревать освещаемые поверхности, было названо инфракрасным. Приставка «инфра» означает «больше». В нашем случае — это электромагнитные лучи с длиной волны большей, чем у видимого красного света.

Что является источником инфракрасного излучения

Его естественным источником является Солнце. Диапазон инфракрасных лучей достаточно широк. Это волны с длиной от 7 и до 14 микрометра (мкм). Частичное поглощение и рассеяние инфракрасных лучей происходит в атмосфере Земли.

О масштабах инфракрасного солнечного излучения говорит тот факт, что на него приходится 58% всего спектра электромагнитных волн, исходящих от нашего светила.

Такой, достаточно широкий диапазон ИК лучей делят на три части:

длинные волны, излучаемые нагревателем с температурой от 35 до 300 °C;

средние — от 300 до 700 °C;

короткие — более 700 °C.

Все они излучаются возбуждёнными атомами (т. е. обладающими избыточной энергией), а также ионами вещества. Источником ИК излучения являются все тела, если их температура выше абсолютного нуля (минус 273 °C).

Итак, в зависимости от температуры излучателя формируются ИК лучи разной длины волны, интенсивности и проникающей способности. А от этого и зависит, как инфракрасное излучение воздействует на живой организм.

Польза и вред ИК излучения для здоровья человека

Ответить на вопрос — вредно ли для человека инфракрасное излучение, можно, вооружившись некоторыми сведениями.

Длинноволновые ИК лучи, попадая на кожу, воздействует на нервные рецепторы, вызывая ощущение тепла. Поэтому инфракрасное излучение ещё называют тепловым.

Более 90% этого излучения поглощается влагой, содержащейся в верхних слоях кожи. Оно вызывает лишь повышение температуру кожного покрова. Медицинские исследования показали, что длинноволновое излучение не только безопасно для человека, но и повышает иммунитет, запускает механизм регенерации и оздоровления многих органов и систем. Особенно эффективными в этом отношении являются ИК лучи с длиной волны 9,6 мкм. Этими обстоятельствами обусловлено применение инфракрасного излучения в медицине.

Совсем иной механизм воздействия инфракрасных лучей на организм человека, относящегося коротковолновой части спектра. Они способны проникнуть на глубину нескольких сантиметров, вызывая нагревание внутренних органов.

В месте облучения из-за расширения капилляров может появиться покраснение кожи, вплоть до образования волдырей. Особенно опасны короткие ИК лучи для органов зрения. Они могут спровоцировать образования катаракты, нарушения водно-солевого баланса, появления судорог.

Причиной известного эффекта теплового удара служит именно коротковолновое ИК излучение. Повышение температуры головного мозга на 1 °C уже вызывает его признаки:

головокружение;

тошноту;

учащение пульса;

потемнение в глазах.

Перегревание на 2 °C может спровоцировать развитие менингита.

Теперь разберёмся с понятием интенсивности электромагнитного излучения. Этот фактор зависит от расстояния до источника тепла и его температуры. Длинноволновое тепловое излучение малой интенсивности играет важную роль для развития жизни на планете. Человеческий организм нуждается в постоянной подпитке этими длинами волн.

Таким образом, вред и польза инфракрасного излучения определяется длиной волны и временем воздействия.

Как избежать вредного воздействия ИК лучей

Обогреватели — источники ИК излучения.

Поскольку мы определились, что негативное влияние на человеческий организм оказывает коротковолновое ИК излучение, выясним, где нас может подстерегать эта опасность. Прежде всего это тела с температурой, превышающей 100 °C. Такими, могут явиться следующие. Производственные источники лучистой энергии (сталеплавильные, электродуговые печи и пр.) Снижение опасности их воздействия достигается специальной защитной одеждой, теплозащитными экранами, применением более новых технологий, а также лечебно-профилактическими мероприятиями для обслуживающего персонала.

Обогреватели. Самым надёжным и проверенным из них является русская печь. Излучаемое ею тепло не только чрезвычайно приятно, но и целебно. К великому сожалению эта деталь быта почти полностью канула в Лету. На смену ей пришли все возможные электрические обогреватели, водяные инфракрасные панели и тд. Те из них, чья тепловыделяющая поверхность защищена теплоизолирующим материалом или температура поверхности излучения ниже 100°C, излучают мягкое длинноволновое излучение. Оно оказывает благотворное влияние на организм. Обогреватели с поверхностью излучения выше 100°C излучают жёсткое, коротковолновое излучение, которое и может привести к описанным выше негативным последствиям. В техническом паспорте обогревателя производитель обязан указать характер излучения этого прибора.

Коротковолновый обогреватель.

Если же вы стали обладателем коротковолнового обогревателя, соблюдайте правило — чем ближе обогреватель, тем меньшим должно быть время его воздействия!!!

Инфракрасное облучение (соллюкс)

Инфракрасное облучение – это тепловая процедура, применяемая для воздействия на воспаленные участки. Световые лучи инфракрасного спектра, испускаемые лампой «Соллюкс», проникают в тело на глубину 2-3 см, передавая тканям тепловую энергию.

Под воздействием сухого тепла ускоряются обменные процессы, расширяются сосуды микроциркуляторного русла, вследствие чего улучшается тканевое питание и удаление продуктов воспаления. Прогревание очага воспаления привлекает сюда иммунные клетки, что ускоряет процесс его заживления. Усиливается локальное потоотделение, что уменьшает отечность воспаленной области, но между лампой и кожей циркулирует воздух, поэтому дискомфорта от повышения потоотделения не ощущается. Происходит блокада нервных окончаний, по которым приходит ощущение боли. А вследствие влияния на термочувствительные нервные волокна происходит воздействие на те внутренние органы, которые рефлекторно связаны с облучаемой областью.

Инфракрасное облучение лампой «Соллюкс» показано при лечении:

хронических негнойных воспалений внутренних органов: бронхов, печени, половых органов, легких, мочевыводящих путей;

хронических синуситов;

невритов;

плохо заживающих ожогов, ран, язв, отморожений;

миозитов;

невралгий;

последствий травм опорно-двигательного аппарата;

миозитов;

контрактур;

любалгии;

радикулитов.

Противопоказана процедура при острых воспалительных и гнойных заболеваниях кожи и внутренних органов, нарушениях кровообращения мозга, онкопатологии, сердечной недостаточности, атеросклерозе, туберкулезе, гипертонической болезни, а также нарушениях свертывания крови.

Адрес санатория:
Россия, Ставропольский край, г. Кисловодск, ул. Кирова, д.12
Отдел реализации путевок (г. Кисловодск):
Тел: 8 (800) 250-60-63

e-mail: [email protected]

Посмотреть на карте

Инфракрасное излучение — Tööelu.ee

Главная
/ Работнику
/ Рабочая среда
/ Факторы опасности рабочей
/ Физические факторы опасности

Viimati uuendatud: 05. 08.2016

Инфракрасное излучение является естественной для человека частью жилой и рабочей среды, поэтому люди с ним соприкасаются регулярно. Например, при пребывании на солнце человек чувствует тепло от воздействия инфракрасной части спектра солнечного излучения. Также, когда топится печь/каменка, от нагретых камней выделяется инфракрасное излучение. Если же два нагих человека (или более двух) находятся близко друг к другу, они чувствуют излучаемое другим человеком тепло (инфракрасное излучение).

С позиции безопасности, следует обратить внимание на очень интенсивное инфракрасное излучение, которое создаётся, к примеру, в промышленных процессах. В большинстве случаев интенсивное инфракрасное излучение возникает при использовании различных материалов. Источником излучения при этом может быть как нагревательный прибор, так и нагревшийся материал.

Инфракрасное излучение (именуется также инфракрасным светом) выходит за пределы зрительного восприятия человека – начиная с 780 нанометров (последние красные длины волны, которые человек способен видеть). Человек способен воспринимать глазами только сверхмалую долю (400-780 нм) полного электромагнитного спектра, и этот диапазон он различает в виде цветов: фиолетовый, синий, зелёный, жёлтый, оранжевый, красный.

Инфракрасное излучение называют иногда также тепловым излучением, поскольку часть длин волны человек способен воспринимать в качестве тепла на своей коже.

Инфракрасное излучение классифицируется (на основании ISO 20473) на три диапазона (нажмите на рисунок):

ближний инфракрасный диапазон 0,78-3 мкм, средний инфракрасный диапазон 3-50 мкм, дальний инфракрасный диапазон 50-1000 мкм.

Рисунок. Расположение инфракрасного излучения на электромагнитном спектре (для увеличения изображения нажмите на него)

Visits
8339, this month
8339

Инфракрасное длинноволновое излучение — вред или польза

Вредно ли использование инфракрасных отопительных систем?

Инфракрасное излучение ― это излучение тепла, способ теплообмена. Теплообмен — процесс переноса теплоты от одного тела к другому . Теплообмен всегда происходит по направлению: от тел с более высокой температурой к телам с более низкой. Теплообмен может осуществляться тремя способами: теплопроводностью, конвекцией и инфракрасным излучением. Теплопроводность — передача внутренней энергии от одной части тела к другой или от одного тела к другому при их непосредственном контакте. Конвекция — теплопередача, осуществляемая путём переноса энергии потоками газа (воздуха) или жидкости. Инфракрасное излучение — электромагнитное излучение, испускаемое за счёт внутренней энергии телом, находящимся при определённой температуре. Все нагретые в той или иной степени тела, излучают инфракрасные лучи. И организм человека, не является исключением. Чем выше температура тела, тем больше энергии передаёт оно путём излучения. При этом энергия частично поглощается этими телами, а частично отражается.

Инфракрасное излучение занимает спектральную область между красным концом видимого излучения и микроволнами.

В отличие от рентгеновских, ультрафиолетовых или СВЧ инфракрасные лучи абсолютно безопасны для организма человека в диапазоне излучения тела самого человека.

Диапазон излучения тела человека от 6 до 20 мкм. Поэтому любое внешнее излучение с такими длинами волн наш организм воспринимает, как своё собственное и интенсивно поглощает его. Организм получает при этом улучшение микроциркуляции крови, повышается скорость окислительно-восстановительных процессов. Человек ощущает улучшение самочувствия, снимается усталость.

Самый известный естественный источник инфракрасных лучей на нашей Земле ― это Солнце. Солнце находится на расстоянии многих миллионов километров (около 150 млн. км.) И, поскольку его орбита имеет форму эллипса, расстояние до Земли переменное. Однако, это не мешает Солнцу передавать энергию через все это громадное пространство, практически не расходуя энергию, не нагревая пространство. Вместо этого нагревается непосредственно Земля, на которую попадают солнечные лучи, и уже земля и другие нагретые Солнцем предметы нагревают воздух.

А самый известный искусственный источник длинноволновых инфракрасных лучей ― это русская печь, тепло от которой обогревало весь дом. И как мягкое природное тепло приятно согревает промезщее «до костей» тело, практически вливаясь в него.

Инфракрасные волны в диапазоне дальнего излучения проходят через воздух, почти не нагревая его, проникают в тело человека, на клеточный уровень и запускают там ферментативную реакцию. Первоначально инфракрасное излучение начали применять в США в клиниках для обогрева недоношенных новорождённых детей, что подтверждает безопасность воздействия инфракрасной энергии на человека. И, именно этими волнами облучает мать плод в период от зачатия и до самого рождения.

Положительное влияние длинноволнового излучения на живой организм подтверждают новейшие исследования в области биотехнологий.

Человек постоянно нуждается в подпитке теплом. В случае недостатка длинноволнового тепла организм ослабляется, человек чувствует ухудшение самочувствия, начинает болеть. Влияет это и на быстрое старение. Например, заключенные в глубокое подземелье, люди стареют гораздо быстрее, из-за недостаточного получения длинноволнового тепла.

Дальние инфракрасные лучи называют лучами жизни (биогенетическими лучами), так как они сыграли ключевую роль в развитии жизни на нашей планете.

Инфракрасное (тепловое) излучение от нагретых предметов воспринимается кожей человека как ощущение тепла. При этом длина излучаемой волны, зависит от температуры нагревания: чем выше температура, тем короче длина волны и выше интенсивность излучения.

При низких температурах излучение нагретого твёрдого тела почти целиком расположено в инфракрасной области, и такое тело кажется тёмным. При повышении температуры излучаемые телом волны смещаются в видимую область спектра, и тело вначале кажется тёмно-красным, затем красным, жёлтым и, наконец, при высоких температурах ― белым.

Длинноволновые обогреватели имеют наименьшую температуру излучающей поверхности, поэтому выделяют волны преимущественно в части длинноволнового спектра. При такой температуре поверхности они не светятся, их называют темными. Средневолновые обогреватели имеют температуру поверхности выше и их обычно называют серыми, а коротковолновые, с максимальной температурой – белыми или светлыми. Коротковолновое инфракрасное излучение является наиболее активным, так как обладает наибольшей энергией фотонов, способных проникать в ткани организма и интенсивно поглощаться водой, содержащейся в тканях. Инфракрасные лучи оказывают на организм человека в основном тепловое воздействие, под влиянием которого в организме происходят тепловые сдвиги, уменьшается кислородное насыщение крови, понижается венозное давление, замедляется кровоток и, как следствие, наступает нарушение деятельности сердечно-сосудистой и нервной систем. Находиться под воздействием коротковолновое инфракрасного излучения длительное время не рекомендуется, т. к. это может принести вред здоровью человека.

Мы определились с одной характеристикой инфракрасного излучения – это длина волны. Вторая, не менее важная – интенсивность излучения, которую можно определить как энергию, излучаемую с единицы площади в единицу времени (ккал/(м²· ч) или Вт/м²).

Воздействие инфракрасного излучения может быть общим и локальным. При длинноволновом излучении повышается температура поверхности тела, а при коротковолновом ― изменяется температура лёгких, головного мозга, почек и некоторых других органов человека. Значительное изменение общей температуры тела (1,5-2^oС) происходит при облучении инфракрасными лучами большой интенсивности. Воздействуя на мозговую ткань, коротковолновое излучение вызывает «солнечный удар». Человек при этом ощущает головную боль, головокружение, учащение пульса и дыхания, потемнение в глазах, нарушение координации движений, возможна потеря сознания. При интенсивном облучении головы происходит отёк оболочек и тканей мозга, проявляются симптомы менингита и энцефалита. Так же, при попадании коротковолновых инфракрасных лучей на органы зрения, может возникнуть катаракта.

Поэтому ― то и нельзя длительное время находиться под воздействием коротковолного обогревателя. Важно находиться на определенном расстоянии от таких обогревателей и непродолжительное время.

Приятно погреться у костра в холодное время, но не стоит засовывать в него руки. Напомним, что перечисленные выше последствия от несоблюдения правил использования коротковолнового ИК обогревателя, не следует отождествлять с воздействием длинноволнового ИК обогревателя.

Науке неизвестны какие-либо негативные влияния длинноволнового инфракрасного излучения на организм человека. Наоборот, сейчас длинноволновое инфракрасное излучение нашло широкое распространение в медицине, что говорит не только о его безвредности, но и о полезном действии на организм.

В ходе проведенных исследований многие ученые мира пришли к выводу, что инфракрасное излучение благотворно влияет на человека. Кроме того, ряд научных лабораторий США (Dr. Masao Nakamura «О&P Medical Clinik», Dr. Mikkel Aland «Infrared Therapy Researches» и др.) сообщают о полученных в ходе исследований эффектах:

Подавление роста раковых клеток,

Уничтожение некоторых видов вируса гепатита,

Нейтрализация вредного воздействия электромагнитных полей,

Излечение дистрофии,

Повышение количества вырабатываемого инсулина у больных диабетом,

Нейтрализация последствий радиоактивного облучения,

Излечение или значительное улучшение состояния при псориазе,

Способствует кровообращению в организме,

Согревает и поддерживают температуру нашего тела,

Разрушает соединения с вредными металлами, помогает выводить их из организма,

Имеет дезодорирующее, очищающее, противоядное воздействие,

Прекращает распространение вредных микробов и грибков в организме,

Активизирует рост растений,

Очищает загрязненный воздух,

Улучшает обмен веществ в организме человека.

Продукция, использующая инфракрасное излучение в его длинноволновом диапазоне способна оказывать терапевтическое воздействие на стресс и усталость, раздражительность, простудные и др. заболевания. А приятное мягкое тепло мы воспринимаем как свое родное, естественное тепло.

Что такое инфракрасное излучение

Что же представляет собой инфракрасное излучение, где мы с ним сталкиваемся?

Солнечную энергию можно рассматривать как электромагнитное излучение, каждый участок которого имеет волну определенной длины. Электромагнитный спектр можно разбить на 4 диапазона: ультрафиолетовый (УФ) диапазон, диапазон видимого света, диапазон ближнего инфракрасного излучения, дальняя инфракрасная область.

УФ диапазон (длина волны 100—380 нм) является той частью спектра, из-за которой происходит выцветание салона автомобиля, а попадая на кожу, способствует ее загару. Не секрет, что чрезмерное действие может привести к проблемам со здоровьем. Около 3% солнечной энергии приходится на УФ диапазон.

Видимый свет (380—780 нм) — единственная часть спектра, которую может обнаружить наш глаз. Излучение в этом спектре происходит наиболее интенсивно и составляет 44% солнечной энергии.

Ближняя инфракрасная область (длина волн 0,7—200 мкм) представляет собой тепловое излучение. Она невидима для глаза, но ее можно почувствовать, как тепло. 53% солнечной энергии приходится на эту область.

Дальняя инфракрасная область (длина > 200 мкм) не содержится в солнечном спектре. Ее можно почувствовать, как тепло, исходящее от нагретых солнцем предметов.

Все предметы в той или иной степени испускают инфракрасное излучение, чем сильнее нагрет предмет, тем сильнее он излучает в инфракрасном диапазоне. Иначе инфракрасное излучение называют тепловым, оно воспринимается кожей как ощущение тепла, например, когда мы выходим на солнце или находимся у костра. Чем сильнее нагрето тело, тем короче длина волны инфракрасного излучения.

Существует три типа инфракрасных обогревателей, их различают по длине волны и степени нагрева излучающего элемента:

Длинноволновые — температура до 300°С, длина волны от 50 до 200 мкм:

Средневолновые — температура до 600°С, длина волны от 2.5 до 50 мкм;

Коротковолновые — температура более 800°С, длина волны от 0.7 до 2.5 мкм.

В отличие от других видов излучений, например, рентгеновского, СВЧ и ультрафиолета, инфракрасное излучение нормальной интенсивности не оказывает негативного влияния на организм.

Глубина проникновения и соответственно прогрева организма инфракрасным излучением зависит от длины волны. Коротковолновое излучение способно проникать в организм на глубину нескольких сантиметров и нагревает внутренние органы, в то время как длинноволновое излучение задерживается влагой, содержащейся в тканях, и повышает температуру покровов тела. Особенно опасно воздействие интенсивного инфракрасного излучения на мозг — оно может вызвать тепловой удар.

В природе наиболее распространено инфракрасное излучение в интервале от 7 до 14 мкм, наиболее интенсивное излучение происходит на частоте около 10 мкм. Организм человека излучает в диапазоне 3-50 мкм, наиболее интенсивное излучение также около 10 мкм (конкретно 9.4 мкм). На этой же частоте происходит и наиболее интенсивное поглощение инфракрасного излучения организмом человека, и излучение этого диапазона проникает в организм глубже всего.

Опасность инфракрасного излучения зависит от его интенсивности. В нормальных условиях она не должна превышать 150 Вт/м². Также ограничивается температура нагретых поверхностей — если излучающий элемент имеет температуру до 100°С, поверхность предметов не должна быть теплее 35°С, если выше 100°С — не больше 45°. При высокой интенсивности излучения возможны ожоги.

В то же время медицинские исследования показывают, что инфракрасное излучение низкой интенсивности полезно для организма, усиливает иммунитет и соответственно уменьшает вероятность заболевания. Более того, оно используется в медицине для лечения множества заболеваний — список их достаточно обширен и постоянно пополняется. В физиотерапевтических кабинетах применяются аппараты, использующие в работе прогревание инфракрасным излучением.

Влияние длинноволнового инфракрасного излучения на организм человека

Стимуляция и улучшение кровообращения. При воздействии длинноволнового инфракрасного излучения на кожный покров происходит раздражение рецепторов кожи и, вследствие реакции гипоталамуса, расслабляются гладкие мышцы кровеносных сосудов, в результате сосуды расширяются.

Улучшение процессов метаболизма. При тепловом воздействии инфракрасного излучения стимулируется активность на клеточном уровне, улучшаются процессы нейрорегуляции и метаболизма.

Повышение иммунитета. Инфракрасное излучение положительно влияет на выработку макрофагоцитов и на процесс фагоцитоза, усиливает иммунитет на клеточном и жидкостном уровне. Кроме того, происходит стимуляция синтеза аминокислот, активных клеток, ускоряется производство питательных веществ и ферментов.

Обеззараживание бактерий и нейтрализация вредных веществ.

Уменьшение болевых ощущений. При прогревании ИК-теплом участков тела с воспалительными процессами снижается болевой сидром.

Результаты, достигаемые под воздействием длинноволновых инфракрасных лучей при инфракрасной терапии:

Нормализация артериального давления за счет регулярной стимуляции кровообращения.

Улучшение памяти

Улучшение мозгового кровообращения.

Способствуют очищению организма: выводятся токсины, разрушаются соли тяжелых металлов и выводятся с организма.

Нормализация гормонального фона, выработка гормонов: мелатонина, эндорфина.

Блокирует распространение вредных микробов и грибков в организме.

Восстанавливают водно-солевой баланс.

Согревают наше тело и поддерживают оптимальную температуру.

Уничтожают и подавляют рост раковых клеток, профилактика онкологических заболеваний.

Оказывают дезодорирующее, противоядное воздействие.

Обладают обезболивающим и противовоспалительным действием.

Положительно воздействуют на иммунную систему.

Виды ИК отопления

Делят нагревательные элементы ИК отопления по видам греющих элементов:

стальные

алюминиевые

карбоновые

Принцип работы пленочного ИК отопления таков. Ток, проходя по дорожкам, преобразуется в тепло, которое и излучается в окружающую среду. С той стороны, которая обращена к потолку или полу, обычно находится экран, отражающий тепло в помещение. Пленки обычно прикрывают декоративным покрытием, которое нагревается от пленки и отдает тепло в обогреваемое помещение.

Обогрев: инфракрасный обогрев и инфракрасные теплые полы.

Одним из самых эффективных является напольный инфракрасный обогрев (инфракрасные теплые полы). Его главным узлом является теплоизлучающий элемент — будь то карбоновое покрытие (пленочные теплые полы), карбоновые стержни (стержневые полы ― UNIMAT, RHE, EXCEL), стальные стержни (XBeamer, Eco Ondol), стальные элементы (ПЛЭН, Зебра).

Как известно, инфракрасное излучение не поглощается воздухом, однако хорошо поглощается предметами, находящимися в комнате, от чего происходит их нагрев, а уже они, в свою очередь, нагревают воздух. Причем нагрев происходит только в зоне, в которую попадает излучение ИК обогрева, что очень удобно — теплый пол можно, например, поставить под кроватью и включать на ночь в холод.

При работе инфракрасные теплые полы не создает подушки теплого воздуха под потолком помещения, что сплошь и рядом встречается у других обогревателей — под потолком жарко, у пола мороз. В комнате с высоким потолком инфракрасный теплый пол практически незаменим.

Инфракрасный обогрев абсолютно безопасен, если соблюдать правила обращения с ним. Вред инфракрасного обогрева в том, что он составляет конкуренцию другим категориям обогревателей.

Инфракрасный обогрев можно разделить по температуре теплоизлучающей поверхности.

У приборов (инфракрасные теплые полы) с температурой менее 60°С спектр излучения лежит в области около 9. 4 мкм. Именно в этом диапазоне человеческое тело излучает наиболее интенсивно, а также он прогревает человеческое тело и часто используется в лечебных медицинских приборах. Помещение обогревается мягким инфракрасным светом, оно не создает потоков воздуха, низкая температура теплоизлучающей поверхности не приводит к выгоранию кислорода и сгоранию частиц пыли, нагреватель не создает неприятных запахов.

Приборы с температурой от 60 до 100 градусов очень эффективны экономически — их коэффициент преобразования электрической энергии в тепловую составляет почти 100%. Эти приборы рекомендуется располагать повыше, поскольку случайно коснувшись прибора, можно обжечься.

Приборы с температурой от 100 до 300 градусов располагают как правило под потолком, есть также вариант для установки над окнами, в этом случае они хорошо защищают от холода и сквозняка.

Приборы с температурой более 300 градусов применяются для обогрева балконов, веранд, помещений с очень высокими потолками, на открытом воздухе. Например, установка такого обогревателя над крыльцом препятствует образованию льда — падающий на крыльцо снег быстро тает, а вода испаряется.

Для того, чтобы применение инфракрасных обогревателей было максимально комфортным, нужно учесть следующие вещи:

Медицинские показания и индивидуальная переносимость излучения;

Излучаемая длина волны должна быть как можно ближе к излучаемой человеческим телом;

Интенсивность излучения не должна превышать комфортного порога.

Эффективность применения Инфракрасных теплых полов.

Тепловая энергия, излучаемая нагревательным элементом в инфракрасном теплом полу, поглощается такими поверхностями и предметами, как пол, стены, мебель, предметы интерьера и т.д. Таким образом, сначала нагреваются пол, предметы и поверхности, а затем уже они начинают постепенно излучать вторичное тепло по всему помещению – как бы становясь отопительными приборами.

Это способствует правильному прогреву помещения: температура пола 25 ― 27 градусов, в районе 2 метров от пола 19 ― 18 градусов, под потолком 17 ― 18 градусов. А это, в свою очередь, дает возможность уменьшить среднюю температуру помещения на 5 ― 6 градусов (по сравнению с традиционными системами отопления ― конвекторами и радиаторами). При обогреве теплыми полами средняя температура помещения 21-23 градуса,а при традиционном обогреве конвекторами, радиаторами или при потолочном обогреве средняя температура помещения 27 ― 28 градусов. Разница в 5 -6 градусов дает экономию по расходу энергии от 20 до 30 процентов и чем выше потолки, тем экономичнее теплые полы. Эта зависимость относится к любым видам теплых полов и без разницы какой энергоресурс мы используем. Если газ, то газа мы сжигаем на 20 ― 30 процентов меньше, если дрова или пелеты, то дров и пелет мы сжигаем на 20 ― 30 процентов меньше, ― уголь, отработка, диз. топливо всё экономится.

Вывод: Расход любого энергоресурса для отопления помещения зависит: ― от средней температуры внутри помещения; ― температуры и ветра на улице; ― теплопроводности ограждающих конструкций (стены, потолки, кровля, перекрытия, фундамент, фасады, окна, двери и так далее), а при обогреве от теплых полов средняя температура помещения ниже ― вот отсюда и берется экономия.

Соответственно, уменьшаются затраты на обогрев и отопление. При этом, в силу того, что температура предметов всегда будет на 1-3°С выше температуры помещения, находящемуся в помещении человеку будет казаться, будто в помещении гораздо теплее, чем есть на самом деле.

Тепловая энергия теплого пола, без потерь, достигает поверхности напольного покрытия. Как правило, суммарная площадь поверхностей пола в десятки раз больше поверхностей теплоотдачи традиционных отопительных приборов. Поверхности предметов хорошо поглощают ИК – лучи, а это значит, что инфракрасный теплый пол обогреет предметы и людей в любом помещении приблизительно в 3-4 раза быстрее, чем традиционные системы отопления. ©

Нашли ошибки в этой информации, или можете чем дополнить ― свяжитесь с нами и мы вам подарим коврик для сушки обуви! ©

Лечение лор органов методом инфракрасного облучения в Одессе

ИКО – безопасное облучение

Благоприятное воздействие происходит за счет способности лучей определенного спектра подавлять развитие патогенной микрофлоры, улучшать кровоток и обмен веществ в тканях, активизировать иммунную систему.

Растущий объем клинических исследований подтвердил полезность использования данного метода в качестве неинвазивной медицинской оздоровительной терапии. Инфракрасное излучение оказывает сильное противовоспалительное действие и обеспечивает клеточную защиту от окислительного стресса, уничтожает бактерии, грибки и вирусы, что делает его незаменимым помощником при комплексном решении проблем с ЛОР-органами.

Что из себя представляет инфракрасная терапия небных миндалин и глотки

В современной медицине для лечения острых и хронических воспалительных процессов часто используются антибактериальные препараты. Однако они оказывают влияние не только на очаг воспаления, но и на весь человеческий организм. Снижается иммунитет, гибнет полезная микрофлора. При устойчивости патогенных микробов к данным лекарственным препаратам нередко возникают осложнения – ототоксичность, аллергические реакции, кардио-, гепато-, нефротоксичность и другие неприятные последствия.

Осложнения возникают на фоне того, что продукты жизнедеятельности болезнетворных микробов попадают в кровь и разносятся по всем органам, отравляя организм. Именно это приводит к боли в мышцах, излишней утомляемости, повышению температуры тела, воспалительным процессам.

Наиболее распространенные возбудители болезней дыхательных путей – стафилококки. Было проведено немало исследований, подтверждающих хороший результат использования лучей дальнего спектра для гибели микроорганизмов и патологически измененных тканей без вредных последствий для человека.

Амбулаторное лечение хронического тонзиллита в ЛОРИКЕ в обязательном порядке начинается с промывания лакун небных миндалин антисептическим раствором. После чего пациенту проводится инфракрасное облучение небных миндалин и задней стенки глотки. Оно позволяет охватить все слои ткани и усиливает лечебный антибактериальный эффект.

Важно отметить: предварительное промывание не используется при фарингите.

Когда необходимо ИКО при проблемах с небными миндалинами и глоткой

При хронических заболеваниях используются консервативные методы. Врачи клиники ЛОРИКА назначают комплексные процедуры для достижения максимальной эффективности. Определение типа болезнетворных микроорганизмов и их чувствительности к антибиотикам – обязательное условие качественной диагностики.

Помимо медикаментозного воздействия используются вспомогательные методы, такие как промывание лакун миндалин, полоскание горла и другие, подбираемые специалистом в каждом случае индивидуально.

ИКО оказывает не только противовоспалительное, гипосенсибилизирующее, анальгезирующее действие, но и иммуностимулирующее, за счет чего в короткие сроки достигается хороший результат, восстанавливается здоровье лакун.

Использование методики приветствуется на любом этапе заболевания, но в обязательном порядке назначается при хронических заболеваниях верхних дыхательных путей. Причем оно может выполняться как независимое лечение, так и в комплексной терапии с медикаментами.

Инфракрасное излучение в медицине.

С давнего времени человечеству знакомо благоприятное влияние инфракрасного излучения, но обратил внимание на него и дал определение в 1800г. В. Гершелем — английский астроном. Из-за своего благотворного влияния инфракрасные лучи стали востребованы и в медицинской среде, и если сначала это были общеукрепляющие и профилактические процедуры, то сейчас это направление приобрело более весомое положение. Инфракрасное излучение востребовано во всех направлениях медицины: в хирургии, в реаниматологии, в педиатрии, в стоматологии, в гинекологии, на станциях переливания крови, в роддомах и т.д.

Было замечено приятное влияние инфракрасного излучения на живой организм. Это влияние на организм в целом и в частности способствует хорошим результатам в профилактике и лечении многих болезней: хирургический шок, хронические болезни органов пищеварения (печени, желчного пузыря, желудка и кишечника), опорнодвигательного аппарата, проблемы с суставами, сосудистые проблемы и проблемы невралгического характера. Лучи оказывают заживляющий эффект при лечении переломов, стимулируют общеукрепляющие механизмы при механическом повреждении внутренних органов, повышают обмен веществ, усиливают работоспособность эндокринных желез, способствуют заживлению ран, улучшают метаболизм и помогают в борьбе с ожирением.

Учеными из разных научных сфер был разработано целое направление с использованием инфракрасного излучения. Изобрели приборы для получения испарины, для принятия солнечных ванн и для получения здорового естественного загара. Были созданы и простые излучатели, в которых используются лампы при высоких температурах: инфракрасные лампы, солнечные концентраторы, инфракрасные обогреватели.

Во время процедуры активизируется кровоток, и соответственно повышаются обменные процессы. Опытным путем было доказано, что инфракрасные лучи оказывают на организм стимулирующий эффект, болеутоляющий, противовоспалительный и противоспазматический.

Незначительная гиперемия, вызванная инфракрасными лучами, позволяет избавиться от мышечных спазмов и успокоить болевые ощущения во внутренних органах. Также, врачи утверждают, что повышается циркуляция крови, благодаря глубокому прогреванию расслабляются стенки артерий, вен и капилляров. Присутствует тот факт что операции проведенные под инфракрасными излучателями позволяют больным легче справится с послеоперационными болями а так же ускоряется процесс регенерации тканей. Благодаря глубокому прогреванию во время операции исключается возможность внутреннего охлаждения и соответственно побочные послеоперационные заболевания как плевриты или бронхиты исключаются.

Благодаря усилению регенеративных свойств тканей и клеток при инфракрасном излучении такое оборудование используют в противоожоговых клиниках. Создаются благоприятные условия для восстановления организма: удаления некротических участков кожи, снижения лихорадки и проведения аутопластики.

В европейских странах ИК излучение используют в онкологии. Так в Германии, раковым больным создают определенный режим питания и детоксикацию, а затем дают направление на инфракрасную терапию. При такой терапии ускоряется ток крови, и раковые клетки с током крови движутся с большей скоростью, благодаря этому они не успевают осесть и закрепиться на стенках сосудов. Таким образом, клетки лишены возможности размножения и подвергаются утилизации лейкоцитами. После терапии противоопухолевой в организме не появляются новые метастазы. Раковые клетки, как и все живое чувствительны к теплу, определенные области организма больного можно прогреть до 40 градусов. При сорока градусах белок начинает денатурировать и соответственно раковая клетка погибает.

Инфракрасное излучение заметно улучшает состояние опорнодвигательного аппарата. Используют с профилактическими целями для разогрева мышц и суставов перед физической нагрузкой, что снижает вероятность возникновения различных травм и растяжений.

В стационарных отделениях медицинских учреждений инфракрасные лампы используют для обеззараживания и предотвращения внутрибольничных инфекций.

Аппараты со встроенными инфракрасными лампами широко используются в родильных отделениях для согрева новорожденных и недоношенных младенцев.

Терапевтические процедуры с использованием инфракрасного облучения повысят общий фон самочувствия пациента, и будут ценным дополнением к оздоровительным и общеукрепляющим процедурам!

Необходимость фундаментальной науки

Фотобиомодуляция ближнего инфракрасного излучения (NIR-PBM) изучается, обсуждается и обсуждается уже несколько десятилетий. PBM основан на теории, согласно которой слабый свет в ближнем инфракрасном диапазоне может изменять и улучшать клеточную функцию. ¹ В частности, считается, что NIR-PBM функционирует за счет улучшения выработки энергии митохондриями путем стимуляции фермента комплекса IV, цитохром с оксидазы (CCO) и увеличения синтеза аденозин-5′-трифосфата (АТФ).^2,3

Клеточные эффекты, приписываемые NIR-PBM, включают увеличение АТФ, снижение продукции активных форм кислорода, защиту от токсинов, увеличение клеточной пролиферации и снижение апоптоза. ^2,3 Клиническое применение NIR-PBM было изучено в таких различных областях, как заживление ран, ^4,5 оральный мукозит, ⁶ и токсичность для сетчатки. ⁷ Кроме того, NIR-PBM рассматривается для изучения в связи с такими областями, как старение и нейро-дегенеративные заболевания (в частности, болезнь Паркинсона).⁸

Одна вещь, которой не хватает во всех этих доклинических и клинических исследованиях, — это надлежащее исследование фундаментальных научных аспектов феномена NIR-PBM. Хотя существует много дискуссий о том, что использует NIR, на очень мало информации о том, как он работает на самом деле. Что касается объяснения того, что происходит на самом деле, нам остается прибегнуть к фразе «входит свет, затем происходит чудо и выходят хорошие вещи!» Ясно, что этого недостаточно, хотя бы по той причине, что наше интеллектуальное любопытство.Но помимо этого, мы не можем надеяться по-настоящему развить этот чрезвычайно многообещающий метод лечения до его максимального потенциала без некоторого понимания того, что на самом деле происходит внутри «черного ящика». Поэтому мы считаем, что пришло время посвятить серьезные усилия изучению фундаментальной науки NIR-PBM.

В основе всего лежит вопрос кинетики ферментов. Поскольку общепринято считать, что клеточной мишенью для NIR является фермент CCO, ^2,3, понимание того, как свет влияет на его кинетические свойства, является наиболее логичным для начала.На данный момент существует только одно исследование, непосредственно посвященное этому вопросу. ⁹ Увеличение наблюдаемой кинетической константы реакции CCO с цитохромом c наблюдалось при высоких соотношениях фермент / субстрат, когда фермент облучали лазерным светом с длиной волны 630 нм. Напротив, снижение кинетической константы происходило при низких соотношениях фермент / субстрат. Механистической интерпретации этих результатов не предлагалось.

Errede et al. ¹⁰ опубликовали подробное исследование кинетики CCO с анализом результатов в свете нескольких предложенных механизмов.Выведенное уравнение скорости реакции является сложным и включает множество параметров, относящихся к различным этапам предлагаемого механизма. Работа Пасторе может быть расширена за счет включения исследования, аналогичного исследованию Эрреде, но с включением NIR. Изучение кинетики по этим направлениям может выявить особенности эффектов NIR и привести к механистическим открытиям. В частности, со временем можно было бы связать явление NIR-PBM с конкретными этапами каталитического цикла.

Этот вид работы может быть распространен на исследования, учитывающие другие параметры применения NIR-PBM.На сегодняшний день в большинстве работ используется смесь длин волн, интенсивности и продолжительности. Рассматриваемые и продвигаемые длины волн, как правило, варьируются от 630 до 880 нм, интенсивности варьируются от 10 до 50 мВт / см ², а плотности энергии варьируются от 1 до 10 Дж / см ². Похоже, что выбранные параметры во многих случаях связаны больше с удобством и практичностью, чем с чем-либо еще. Хотя некоторые исследователи внесли некоторую вариативность в свои эксперименты, ¹¹ контролируемых экспериментальных исследования дизайна еще не выполнены.

По мере получения информации об основных механизмах эффекта NIR-PBM ситуация становится такой, что статистический экспериментальный план, направленный на оптимизацию, будет прибыльным. Поскольку случайный выбор параметров NIR может упустить или преуменьшить выгоды, которые можно получить от PBM, правильно спланированный эксперимент может привести к лучшему пониманию того, как наилучшим образом использовать NIR-PBM. Такие переменные, как мощность и плотность потока энергии, можно изучать с помощью факторных планов, в то время как длины волн можно варьировать или комбинировать путем включения элементов дизайна смеси в факторные исследования.Таким образом, можно исследовать не только основные кинетические параметры, но и факторы, влияющие на различные другие последующие in vitro, и in vivo, доклинические и клинические исследования. Таким образом можно создать прочную базу знаний, направленную на достижение оптимального клинического развития.

Другие факторы, влияющие на кинетику основных ферментов и, следовательно, понимание механизма, также могут быть рассмотрены. В частности, действие ингибиторов ферментов может быть изучено в отношении воздействия NIR.Большая работа была проделана в отношении влияния NO, ^12,13 CO, ¹⁴ CN ^—, ¹¹ и других ингибиторов на кинетику CCO. В частности, была предложена роль NO в NIR-PBM. ¹⁵ Тщательное изучение влияния применения NIR на природу этих запретов могло бы привести к лучшему пониманию механистической основы NIR-PBM.

Дополнительные аспекты кинетики, которые могут привести к пониманию PBM, могут включать, среди прочего, взаимодействия кинетики NIR-PBM, если таковые имеются, с изменениями температуры, pH, времени воздействия и секвенирования приложений.Информация, полученная в этом отношении, может относиться не только к механистическому пониманию, но также может повлиять на возможное клиническое использование PBM.

Конечно, выводы относительно механизмов, основанные на кинетике, являются в некоторой степени умозрительными, без прямых подтверждающих доказательств. CCO широко изучался спектроскопически, особенно с использованием методов ультрафиолетовой и видимой спектроскопии (UV-VIS) ^16,17 и электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) ¹⁸, но очень мало изучено в отношении изменений, вызванных воздействием света.¹⁹ Поскольку кинетические исследования генерируют новые гипотезы относительно механизмов, могут быть разработаны новые эксперименты с использованием спектроскопии, в частности ЭПР, для дальнейшей проверки этих идей.

Все эти исследования, конечно, предполагают постоянное поступление чистой активной цитохром с оксидазы. К счастью, нет недостатка в опубликованных методиках получения полезных ферментов. ^20–23 Несмотря на то, что это требует некоторой первоначальной работы и затрат, любые масштабные проекты в этом направлении выиграют от стабильного, надежного, внутреннего источника CCO в количестве.

В целом, мы чувствуем, что настало время отказаться от ограничения себя изучением только последующих результатов NIR-PBM, и активно искать пути, ведущие к базовому пониманию лежащей в основе науки. Мы видели фундаментальные научные проекты, посвященные ферментам без доказанной физиологической роли, которые критиковались как «решение проблемы». Напротив, здесь мы имеем ситуацию, которая явно требует понимания фундаментальной науки, «проблема, требующая решения.”

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.
Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.
Вы должны отключить приложение при входе в систему или уточнить у системного администратора.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Подавляющее действие инфракрасного излучения, создаваемого керамическим материалом, на рост клеток меланомы мыши

Биологические эффекты определенных длин волн, так называемое «дальнее инфракрасное излучение», производимое из керамического материала (cFIR), на целые организмы еще не улучшились понял. В этом исследовании мы исследовали биологические эффекты cFIR на клетки меланомы мыши (B16-F10) при температуре тела. Облучение cFIR в течение 48 ч привело к снижению пролиферации клеток меланомы на 11,8% по сравнению с контролем.Между тем, инкубация клеток с cFIR в течение 48 часов значительно привела к снижению содержания внутриклеточного белка теплового шока (HSP) 70 и внутриклеточного оксида азота (iNO) на 56,9% и 15,7% соответственно. Кроме того, обработка cFIR вызывала увеличение на 6,4% и 12,3% внутриклеточных активных форм кислорода, окрашенных 5- (и 6) -карбоксил -, — дихлородигидрофлуоресцеина диацетатом и дигидрородамином 123 соответственно. Поскольку известно, что злокачественные меланомы обладают высокой экспрессией HSP70 и активностью iNO, подавляющее действие cFIR на HSP70 и NO может гарантировать будущий интерес к противоопухолевым применениям.

1. Введение

Меланомы — одна из основных злокачественных опухолей у людей европеоидной расы. Ежегодно в США диагностируется около 60 000 новых случаев инвазивной меланомы. Согласно отчету ВОЗ, во всем мире ежегодно происходит около 48 000 смертей от меланомы. Меланоциты обычно присутствуют в коже, и они отвечают за выработку темного пигмента, меланина. Несмотря на многолетние интенсивные лабораторные и клинические исследования, наибольшие шансы на излечение — это ранняя хирургическая резекция тонких опухолей.

Дальнее инфракрасное излучение (FIR) — это основное теплопередающее излучение солнечного света с длинами волн от 3 мкм до м и 1 мм, как определено Международной комиссией по освещению (CIE 1987). FIR, особенно в диапазоне 3 ~ 14 мкм м, называется «светом жизни» и имеет множество биологических эффектов. Предыдущие исследования показали, что FIR имеет широкий спектр применений, включая увеличение микроциркуляции, ускорение заживления ран, модуляцию сна. , лечение депрессии, подавление пролиферации опухолей и переработка пищи [1–6].В последнее время растет популярность использования FIR из-за его полезных для здоровья свойств, и он является альтернативным средством в Японии, Китае, Тайване и Корее. Однако механизмы, лежащие в основе этих биологических эффектов, все еще плохо изучены. Имеется несколько отчетов об исследовании биологических эффектов FIR, особенно тех, которые касаются воздействия на раковые клетки, такие как меланомы.

Это исследование направлено на изучение возможных биологических эффектов FIR, продуцируемого керамическим материалом (cFIR), на клетки меланомы мышей с использованием линии клеток B16-F10.Мы сосредоточили внимание на влиянии на жизнеспособность клеток, внутриклеточного белка теплового шока (HSP) 70, внутриклеточного оксида азота (iNO), индуцибельной синтазы оксида азота (iNOS) и активных форм кислорода (ROS). Было исследовано прямое подавляющее действие FIR на клетки меланомы. Ингибирование синтеза HSP70 и iNO в опухолевых клетках показывает возможную полезность FIR в терапии рака. После обзора литературы мы обсуждаем возможный физиологический механизм этих наблюдений на основе прошлых исследований, подробно описывающих связанные биомолекулярные факторы и будущие применения.

2. Методы

2.1. Химические вещества и реагенты

B16-F10, линия клеток мышиной меланомы (ATCC: CRL-6475), была закуплена в Центре сбора и исследования биоресурсов (Синьчжу, Тайвань). Среда Игла, модифицированная Дульбекко (DMEM), фетальная бычья сыворотка (FBS), бикарбонат натрия, раствор антибиотика / антимикотика и раствор трипсин / 0,52 мМ ЭДТА были приобретены у Gibco (Гранд-Айленд, Нью-Йорк, США). 3- (4,5-Диметилтиазол-2-ил) -2,5-дифенилтетразолий бромид (MTT), фосфатно-солевой буфер (PBS), диметилсульфоксид (DMSO), Hoechst 33342 и фенилметилсульфонилфторид (PMSF) были приобретены у Сигма (св.Луис, Миссури, США). Кроличье антитело против HSP70 человека, антитело против актина β и антитело против iNOS были получены от Stressgen (Виктория, Британская Колумбия, Канада), Abcam (Кембридж, Великобритания) и Calbiochem (Сан-Диего, США) соответственно. Диацетат 4-амино-5-метиламино-2 ‘, 7’-дифторфлуоресцеина (DAF-FM) и дигидрородамин 123 были получены от Invitrogen (Branford, Conn, USA). 5- (и 6) -Карбоксил-2 ‘, 7’-дихлородигидрофлуоресцеиндиацетат (Carboxy-h3DCFDA) получали от Molecular Probes (Юджин, Оре, США).

2.2. Керамический порошок cFIR

Как сообщалось ранее [7–9], керамический порошок cFIR состоял из микрочастиц (рис. 1), состоящих из множества минеральных оксидов, включая оксид алюминия, оксид железа, оксид магния и карбонат кальция. Эти раздробленные микрочастицы неправильной формы имели средний размер 4,39 мкм. Излучательная способность cFIR (отношение энергии излучения, испускаемого образцом к идеальному черному телу, как описано в законе Планка) определялась с использованием инфракрасного спектрорадиометра SR5000 (CI, Migdal HaEmek, Израиль).Количество энергии FIR, достигающей клеток, составляло 0,11 Дж / см ² с FIR на длинах волн от 3 до 14 мкм м. Перед использованием в культуре клеток 180 г порошка cFIR помещали в пластиковый пакет и стерилизовали 75% этанолом и УФ-светом.

2.3. Культура клеток

Клетки B16-F10 культивировали в среде DMEM с добавлением 10% FBS, 1,5 г / л бикарбоната натрия, 4,5 г / л глюкозы, 100 Ед / мл пенициллина, 0,1 мг / мл стрептомицина и 0,25 мкг г / мл амфотерицина B при 37 ° C с 5% CO ₂ в увлажненном инкубаторе.Клетки пересевали в соотношении 1: 5 каждые третьи или пятые сутки. Для оценки эффекта порошка cFIR культивированные клетки были разделены на группу cFIR и контрольную группу, которые не получали обработки cFIR. Клетки B16-F10 высевали с плотностью 2 × 10 ⁵ клеток / лунку в 6-луночные планшеты. Согласно предыдущим сообщениям [7–9], заключенный порошок FIR был равномерно распределен в пластиковом пакете, и этот пакет был вставлен непосредственно под чашку для культивирования клеток в группе cFIR. Макрофаги RAW 264.7 использовали в качестве положительного контроля для изучения противоопухолевых эффектов.

2.4. Жизнеспособность и пролиферация клеток

Выживаемость клеток определяли количественно с использованием колориметрического анализа МТТ, который измерял митохондриальную активность в жизнеспособных клетках. Этот метод был выполнен, как описано ранее, с небольшими изменениями [10]. Вкратце, клетки B16-F10 высевали с плотностью 2 × 10 ⁵ клеток / лунку в 6-луночные планшеты. Затем клетки инкубировали в течение 48 часов. Для оценки эффекта порошка cFIR культивированные клетки были разделены на три группы: группа C была контролем без влияния cFIR; группа FP24 состояла из клеток, культивированных в нормальной среде в течение 24 часов, а затем культивированных с порошком cFIR в течение еще 24 часов; Группа FP48 состояла из клеток, культивированных с порошком cFIR в течение 48 часов.МТТ был свежеприготовлен в концентрации 1 мг / мл в PBS, в каждую лунку добавляли 800 мкл л и инкубировали при 37 ° C в течение 4 часов. Затем в каждую лунку добавляли 800 мкл л ДМСО для растворения кристаллов МТТ-формазана. После инкубации при 37 ° C в течение 10 мин раствор переносили в 96-луночный планшет для твердофазного иммуноферментного анализа (ELISA), и оптическую плотность измеряли с помощью спектрофотометра при 540 нм. Оптическая плотность (O.D.) контрольных клеток считалась 100%.

2.5. HSP70

. Первичные поликлональные кроличьи антитела против HSP70 человека и кроличьи антитела против актина β использовали в разведении 1: 2000. Блоты проявляли с использованием вторичных козьих антител против кролика, конъюгированных с пероксидазой хрена, и усиленной хемилюминесценции (система ECL, Amersham Biosciences). Затем был проведен анализ и количественно определены различия между контрольной и экспериментальной группами с помощью программного обеспечения Winlight32 (Berthold Technologies).

2.6. iNO

В экспериментальную группу вошли 18 планшетов с клетками B16-F10, получавших лечение cFIR в течение 48 часов. Контрольная группа имела такое же состояние, но без лечения cFIR. Затем клетки окрашивали диацетатом DAF-FM для измерения флуоресценции. Флуоресценцию анализировали с помощью проточного цитометра FACScan (Becton Dickinson, США), и для анализа данных определяли профили интенсивности флуоресценции и среднюю интенсивность флуоресценции при различных обработках клеток B16-F10.

2.7. iNOS

Экспрессию iNOS определяли методом вестерн-блоттинга. В конце периода инкубации клетки промывали PBS, соскребали резиновым полицейским и обрабатывали ультразвуком в течение 2 минут в ледяном растворе. Белки (50, 90, 120 мкл, г / дорожка) разделяли электрофорезом на 8% акриламидном геле и переносили на нитроцеллюлозу, которую затем инкубировали с антителом против iNOS в разведении 1: 200. Полосы, соответствующие iNOS, визуализировались по усиленной хемилюминесценции.

2,8. ROS

Уровень внутриклеточного ROS B16-F10 измеряли через 48 часов с обработкой cFIR или без нее. Внутриклеточные АФК детектировали с помощью Carboxy-h3DCFDA. При окислении АФК Carboxy-h3DCFDA флуоресцирует зеленым цветом. После инкубации клеток в течение 30 минут с 1 мкл M Carboxy-h3DCFDA [11] флуоресценцию регистрировали с помощью конфокальной лазерной сканирующей микроскопии (SP5, Leica) с длинами волн возбуждения и излучения 488 и 505 ~ 560 нм соответственно.

Внутриклеточные ROS также измеряли с помощью проточной цитометрии.Через 48 ч с обработкой cFIR или без нее рабочий раствор дигидрородамина 123 добавляли непосредственно в среду до достижения 25 мк M, а затем инкубировали при 37 ° C в течение 25 минут. Затем клетки промывали один раз, ресуспендировали в PBS и держали на льду для немедленного обнаружения с помощью проточной цитометрии FACScan [12]. Уровни флуоресценции дигидрородамина 123 представляют собой значения от 10 ⁴ клеток на основе произвольной шкалы интенсивности флуоресценции.

2.9. Апоптоз

Клетка, претерпевающая апоптоз, демонстрирует ядерную конденсацию и фрагментацию ДНК, что можно обнаружить с помощью окрашивания с помощью Hoechst 33342 и флуоресцентной микроскопии.Клетки B16-F10 промывали PBS и окрашивали Hoechst 33342 (5 мг / мл) в течение 20 минут при комнатной температуре для обнаружения апоптоза. Для каждой группы использовали три независимых эксперимента и подсчитывали не менее 100 клеток в семи случайных полях [13].

2.10. Статистический анализ

Все данные были измерены в трех экземплярах, с повторением экспериментов не менее трех раз. Данные представлены как среднее значение ± стандартное отклонение. Статистическую значимость между контрольной группой и группой cFIR определяли с использованием метода теста Вилкоксона.Значение считалось статистически значимым (*) и было высоко значимым (**).

3. Результаты

3.1. Пролиферация клеток меланомы мыши

Результаты анализов жизнеспособности клеток представлены на рисунке 2. Для групп C (контроль), FP24 (cFIR, облученный в течение 24 часов) и FP48 (cFIR, облученный в течение 48 часов), жизнеспособность клеток составила 100%. ± 2,9%, 101,9% ± 2,5% и 88,2% ± 4,8% соответственно. По сравнению с группой C скорость пролиферации существенно не изменилась в группе FP24, но значительно снизилась (11.На 8% ниже) в группе FP48. Макрофаги RAW 264.7 не были затронуты лечением cFIR. Значительная разница в ингибирующем действии на жизнеспособность клеток B16-F10 была обнаружена через 48 часов, и мы исследовали HSP70, iNO, iNOS, ROS и апоптоз клеток через 48 часов в соответствии с результатами оценки жизнеспособности клеток.

3.2. HSP70

После обработки клеток B16-F10 cFIR или без нее в течение 48-часового интервала уровни синтеза HSP70 измеряли с помощью вестерн-блоттинга. Чтобы нормализовать содержание HSP70, мы оценили соотношение HSP70 и β -актина.На рис. 3 показано, что внутриклеточная продукция HSP70 в группе cFIR была значительно меньше, чем в контрольной группе. Относительные количества HSP70 составляли 0,86 ± 0,10 в группе C и 0,37 ± 0,07 в группе FP48. Этот результат показывает, что cFIR значительно ингибирует внутриклеточную экспрессию HSP70 клетками B16-F10.

3.3. iNO

Уровни синтеза NO в группе FP48, подвергшейся 48-часовому интервалу с обработкой cFIR, и в группе C без обработки измеряли по средней интенсивности флуоресценции.Интенсивность флуоресценции составила 14 ± 1,4 в группе C и 11,8 ± 0,5 в группе FP48. На рисунке 4 показано, что продукция iNO в группе cFIR была значительно меньше, чем в контрольной группе. Этот результат показывает, что cFIR ингибирует синтез iNO клетками B16-F10.

3.4. iNOS

Анализ экспрессии iNOS для клеток B16-F10, подвергнутых 48-часовому интервалу с обработкой cFIR или без нее, выполняли с помощью вестерн-блоттинга. Рисунок 5 показывает, что нормализованная средняя продукция белка iNOS (iNOS / GAPDH) в группе C и группе FP48 равна 2.85 ± 1,19 и 1,33 ± 0,75 соответственно. Этот результат может отражать способность cFIR подавлять экспрессию iNOS клетками B16-F10.

3.5. ROS

На рис. 6 показано окрашивание внутриклеточных ROS с помощью конфокальной лазерной сканирующей микроскопии. Зеленые пятна на изображениях — это окрашенные АФК. Уровни внутриклеточных ROS для группы, подвергшейся 48-часовому интервалу с обработкой cFIR (рис. 6 (а), правое изображение), показали повышенное количество по сравнению с контрольной группой (рис. 6 (а), левое изображение).Нормализованный уровень ROS (средняя интенсивность внутриклеточной / внеклеточной флуоресценции) показал, что было увеличение на 6,0% в группе cFIR (1,07 ± 0,04) по сравнению с контрольной группой (1,13 ± 0,05), как показано на рисунке 6 (b).

На рисунке 7 показан другой результат ROS, полученный при проточной цитометрии. Средняя интенсивность флуоресценции группы C и группы FP48 составляла 127,1 ± 14,1 и 142,7 ± 18,0 ( n = 12) соответственно. Следовательно, интенсивность внутриклеточной флуоресценции группы FP48 составила 12.Увеличение на 3% по сравнению с группой C. Этот результат согласуется с данными конфокальной лазерной сканирующей микроскопии (Рисунок 6).

3.6. Апоптоз

По сравнению с группой C, ингибирование пролиферации клеток наблюдалось в группе FP48 путем окрашивания Hoechst 33342 (фиг. 8). По сравнению с группой C, в группе FP48 пролиферация клеток ингибировалась на 13,2% ± 0,8%. Этот результат согласуется с результатом анализа МТТ на Фигуре 2. Однако только около 1,1% ± 0,1% клеток с апоптотическими изменениями наблюдались в группе FP48 (стрелка на Фигуре 8 (b)).Результат показывает, что ингибирование пролиферации клеток в группе FP48, возможно, происходило не за счет индукции апоптоза клеток, а за счет вмешательства в клеточный цикл, такого как остановка роста клеток.

4. Обсуждение

В этом исследовании мы наблюдали, что рост клеток B16-F10 подавлялся после облучения cFIR в течение 48 часов (рис. 2) по сравнению с контрольной группой. Предыдущее исследование in vitro [14] показало, что FIR с источником тепла (hFIR) ингибирует рост клеток HeLa (линия клеток рака шейки матки).Аналогичным образом, Ishibashi et al. [6] продемонстрировали, что hFIR подавляет пролиферацию нескольких типов раковых клеток, включая линии клеток HSC3 (плоскоклеточный рак языка), Sa3 (плоскоклеточный рак десны) и A549 (аденокарцинома легких). Их результаты также показали, что hFIR по-разному влияет на сверхэкспрессию HSP70 в раковых клетках с разными базальными уровнями HSP70. По данным Ishibashi et al. [6] и наши исследования, FIR может иметь потенциальные преимущества при лечении меланом.Однако наше исследование cFIR отличалось от исследования Ishibashi et al. с hFIR, создающим тепловой эффект 40 ° C. Как известно, HSP накапливаются в клетках, подвергнутых воздействию источника тепла и множества других стрессовых стимулов. Фактически, эксперименты hFIR производят тепловой эффект, который может перекрываться с результатами соматотермического воздействия cFIR на клетки.

Уровни экспрессии генов HSP могут определять судьбу клеток в ответ на стимул смерти, а HSP, ингибирующие апоптоз, особенно HSP70, могут участвовать в канцерогенезе [15].Предыдущее исследование продемонстрировало, что клетки рака поджелудочной железы экспрессируют значительно более высокие уровни HSP70 по сравнению с незлокачественными протоковыми клетками, что предполагает, что HSP70 играет роль в устойчивости опухолевых клеток к апоптозу [16]. Они показали повышенную экспрессию HSP70 в раковых тканях по сравнению с нормальными тканями того же пациента с раком поджелудочной железы. Эти данные согласуются с несколькими сообщениями в литературе, показывающими повышенную экспрессию HSP70 в различных злокачественных опухолях, таких как рак толстой кишки, молочной железы и желудка.Важность этих результатов подтверждает гипотезу о том, что высокие уровни экспрессии HSP70 коррелируют с повышенной лекарственной устойчивостью линий раковых клеток. Они пришли к выводу, что основная роль HSP70 заключается в повышении устойчивости раковых клеток поджелудочной железы к апоптозу. Gurbuxani et al. [17] показали повышенную экспрессию гена HSP70 в опухолевых клетках и предположили, что это увеличивает их иммуногенность. Однако было также продемонстрировано, что HSP70 предотвращает апоптоз опухоли. Они доказали, что сниженный уровень экспрессии HSP70 в клетках рака толстой кишки приводит к специфическому иммунному ответу, способствуя гибели клеток in vivo .HSP 70 сверхэкспрессируется при злокачественных меланомах [18] и недоэкспрессируется при почечно-клеточном раке [19]. Сверхэкспрессия HSP70 в различных опухолях связана с повышенной онкогенностью и резистентностью к терапии. Напротив, было обнаружено, что подавление Hsp70 в опухолевых клетках усиливает регрессию опухоли в некоторых моделях животных [20].

Было обнаружено, что

HSP сверхэкспрессируется клетками меланомы B16-F10. Было показано, что содержание белка HSP70 значительно различается в клетках меланомы человека из разных клеточных линий, а уровни HSP70 в клетках меланомы, очевидно, способствуют их устойчивости к противораковым препаратам [21]. Экспрессия HSP70 повышена при многих видах рака и способствует выживанию опухолевых клеток и устойчивости к терапии. Leu et al. [22] обнаружили, что опухолевые клетки, культивируемые с ингибитором HSP70, подавляли развитие опухоли, а выживаемость мышей увеличивалась. Stellas et al. [23] показали, что использование моноклональных антител против HSP90 способно ингибировать клеточную инвазию и метастазирование меланомы B16-F10. Galluzzi et al. [24] также продемонстрировали, что химический ингибитор HSP70 оказывает заметное опухолево-избирательное цитотоксическое действие, тем самым оказывая дополнительную поддержку будущему применению HSP70 в качестве многообещающей мишени для противоопухолевой терапии.Кроме того, в предыдущем исследовании, проведенном Nylandsted et al. [25] обнаружили, что истощение HSP70 может подавлять рак. Экспрессия HSP70 коррелирует с повышенной клеточной пролиферацией, плохой дифференцировкой, метастазами в лимфатические узлы и плохими терапевтическими результатами при раке груди человека [26]. Недавнее исследование подтвердило, что использование ингибитора HSP70 может подавлять рост клеток B16-F10 [27].

В этом исследовании мы также обнаружили, что уровни NO значительно снизились после облучения порошком cFIR, что указывает на то, что ингибирующее действие на линию клеток меланомы мыши может быть связано с пониженными уровнями NO.Внутриклеточный NO — это высокореактивная молекула, участвующая во многих физиологических и патологических процессах, которые играют важную роль в неспецифических противоопухолевых иммунных ответах [8, 28, 29]. Однако в некоторых случаях NO может также приводить к разрастанию опухоли и метастазированию [28, 30, 31].

В этом исследовании мы также обнаружили, что продукция iNOS в группе cFIR была значительно ниже, чем в контрольной группе. Этот вывод может отражать, что снижение iNO является результатом ингибирования iNOS cFIR.Для клеток меланомы мыши ранее была описана связь между повышенным уровнем NO после индукции iNOS и последующим ингибированием раковых клеток [32]. Фактически, iNOS индуцировался цитокинами и ЛПС в нормальных меланоцитах, но не в клетках меланомы [33]. Экспрессия iNOS, обнаруженная в клетках меланомы, может приводить к непрерывному образованию NO, который впоследствии может активировать или ингибировать физиологические процессы, отличные от апоптоза, но важные для прогрессирования опухоли. Повышение iNOS и, как следствие, более высокие уровни NO также были связаны с увеличением количества лимфатических сосудов, что приводило к лимфангиогенезу при меланомах [34].Было также продемонстрировано, что потеря индуцибельности iNOS в клетках меланомы продемонстрировала четко разграниченное отличие от нормальных меланоцитов, и этот дефект регуляции был результатом меланоцитарной трансформации и злокачественности [31]. Ожидается, что неограниченное повышение концентрации NO в меланоме будет способствовать метастазированию за счет поддержания сосудорасширяющего тонуса кровеносных сосудов внутри и вокруг меланомы [35]. Общеизвестно, что NO участвует в прогрессировании меланомы, так как были измерены пролиферативная и метастатическая способности и показали, что обработанные NO клетки меланомы проявляют более высокий уровень агрессивности [36]. Следовательно, наши результаты, показывающие одновременное ингибирование клеток меланомы и снижение NO за счет подавления экспрессии iNOS, могут быть логически приняты.

АФК постоянно генерируются и удаляются в биологических системах и играют важную роль в различных нормальных биохимических функциях и аномальных патологических процессах. Растет количество данных, свидетельствующих о том, что раковые клетки демонстрируют повышенный внутренний стресс АФК, сопровождаемый повышенной метаболической активностью и нарушением функции митохондрий [37]. Предыдущие исследования показали, что определенные агенты, генерирующие АФК, помогают преимущественно убивать раковые клетки или подавлять их рост [38–41].Раковые клетки, которые демонстрируют повышенный внутренний окислительный стресс с высоким уровнем клеточных АФК и низкой антиоксидантной способностью, более восприимчивы к химиотерапии. Таким образом, существует терапевтическая стратегия лечения раковых клеток путем дальнейшего увеличения ROS с использованием фармакологических агентов, которые непосредственно увеличивают продукцию ROS, ингибируют антиоксидантную защиту раковых клеток или их комбинацию [37, 38].

На основании наших текущих результатов мы предполагаем, что обработка cFIR может индуцировать внутриклеточную продукцию ROS, что приводит к остановке роста клеток, но не к значительному апоптозу [41].С другой стороны, обработка cFIR также снижает экспрессию Hsp70 и продукцию NO и приводит к дальнейшему ингибированию роста клеток. Однако подробный механизм еще не ясен, и необходимы дальнейшие исследования, чтобы выяснить это.

5. Выводы

В отличие от традиционного FIR с источником тепла, это исследование является первым, демонстрирующим, что соматотермальный cFIR без дополнительного теплового эффекта воздействует на клетки меланомы мыши и способен подавлять пролиферацию клеток B16-F10 и ингибировать внутриклеточный NO. и производство HSP70.Обработка cFIR индуцировала внутриклеточную продукцию ROS, но не оказывала значительного влияния на апоптоз клеток, что заставляет нас предположить, что имело место вмешательство в клеточный цикл, такое как остановка роста клеток. Мы пришли к выводу, что ингибирующий эффект меланомы может быть следствием или иметь общий путь со снижением внутриклеточного HSP70 и NO. Дальнейшие исследования основных биомолекулярных и физиологических механизмов, возникающих в клетках меланомы после лечения cFIR, помогут продвинуть будущее терапевтическое применение cFIR.

Благодарность

Эта работа была поддержана грантом Национального научного совета Тайваня (NSC 99-2622-E-241-003-CC3).

Получение восстановленного оксида графена путем фототермического восстановления, индуцированного инфракрасным излучением

Мы представляем зеленый и масштабируемый путь к образованию восстановленного оксида графена (r-GO) путем фототермического восстановления, вызванного инфракрасным (ИК) излучением, с использованием инфракрасной лампы для ванной комнаты в качестве источника инфракрасного света.Термогравиметрический анализ, комбинационное рассеивание света, инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье и рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия подтверждают восстановление r-GO под действием ИК-излучения. Ультрафиолетовые, видимые и инфракрасные спектры показывают, что адсорбция инфракрасного света исходными пленками GO меньше, чем адсорбция УФ и видимого света; но когда GO подвергается воздействию инфракрасного света, его адсорбция инфракрасного света очень быстро увеличивается со временем. Исследовано влияние плотности мощности ИК-излучения на структуру и свойства r-GO. При высокой плотности мощности ИК-излучения реакция восстановления была настолько острой, что r-GO стал очень пористым из-за быстрой дегазации и расслоения листов GO.Порошок r-GO показал хорошие характеристики в качестве материала анода для литий-ионных батарей. При относительно низкой плотности мощности ИК-излучения процесс восстановления был мягким, но относительно медленным. Однородные и однородные проводящие тонкие пленки r-GO без трещин с объемной проводимостью 1670 См · м ^-1 были затем получены двухступенчатым ИК-облучением, , т.е. , сначала при низкой плотности мощности ИК-излучения, а затем при высокой мощности ИК-излучения. плотность. Кроме того, было обнаружено, что пленки r-GO проявляют очевидное и обратимое поведение в области восприятия ИК-света.

У вас есть доступ к этой статье

Подождите, пока мы загрузим ваш контент…

Что-то пошло не так. Попробуйте еще раз?

Инфракрасное облучение кожи для развития технологий неинвазивного мониторинга здоровья

Аннотация

Инфракрасное излучение использовалось для изучения оптических пропускающих свойств свиной кожи и факторов, влияющих на пропускание при комнатной температуре.Образцы кожи со лба поросят облучали с использованием источника инфракрасных импульсов путем изменения свойств луча, таких как оптическая мощность, плотность мощности, рабочий цикл, а также толщина образца. Поскольку инфракрасное излучение в некоторых случаях может проникать через толстую кожу легче, чем видимое излучение, колебания температуры, наблюдаемые в образцах кожи, вызванные поглощением, зависящим от воздействия, выявили интересные свойства пропускания и пределы оптического воздействия.Для этого исследования была выбрана свиная кожа, поскольку ее структура больше всего напоминает человеческую кожу. Кроме того, метод импульсного луча по сравнению с непрерывным режимом работы предлагает более точный контроль тепловыделения внутри кожи. Благодаря этим усилиям, параметры коррелированного импульсного луча, которые влияют на передачу инфракрасного излучения, были идентифицированы и изменены, чтобы минимизировать внутренние потери поглощения через слои дермы. Двумя наиболее важными параметрами, снижающими потери на поглощение, были частота и скважность импульсного пучка.Используя закон Бугера-Бера-Ламберта, коэффициент поглощения из эмпирических данных аппроксимируется, принимая при этом, что коэффициент поглощения не является ни равномерным, ни линейным. Учитывая, что оптический источник, использованный в этом исследовании, был одномодовым, инфракрасные спектры, полученные от облученных образцов, также показывают характеристики структуры кожи. Реализация соответствующих условий образца и параметров воздействия, которые уменьшают ослабление света в коже и деградацию образца, может уступить место новым неинвазивным методам измерения для целей мониторинга здоровья.

Облучение в красном / ближнем инфракрасном диапазоне для лечения травм и расстройств центральной нервной системы

Фицджеральд, Мелинда, Ходжеттс, Стюарт, Ван ден Хёвел, Коринна, Натоли, Риккардо, Харт, Натан С., Вальтер, Кристина, Харви, Алан Р., Винк, Роберт, Провис, Ян и Данлоп, Сара А. «Красный / Инфракрасная лучевая терапия для лечения повреждений и расстройств центральной нервной системы » Reviews in the Neurosciences , vol.24, вып. 2, 2013, стр. 205-226. https://doi.org/10.1515/revneuro-2012-0086

Фицджеральд, М., Ходжетс, С., Ван ден Хёвел, К., Натоли, Р., Харт, Н., Вальтер, К., Харви, А., Винк, Р., Провис, Дж. И Данлоп, С. . (2013). Терапия красным / ближним инфракрасным излучением для лечения травм и расстройств центральной нервной системы. Обзоры в неврологии , 24 (2), 205-226. https://doi.org/10.1515/revneuro-2012-0086

Фицджеральд, М., Ходжетс, С., Ван ден Хеувель, К., Натоли, Р., Харт, Н., Вальтер, К., Харви, А., Винк, Р., Провис, Дж. И Данлоп, С. (2013) Терапия красным / ближним инфракрасным излучением для лечения травм и расстройств центральной нервной системы. Обзоры в неврологии, Vol. 24 (Выпуск 2), стр. 205-226. https://doi.org/10.1515/revneuro-2012-0086

Фицджеральд, Мелинда, Ходжеттс, Стюарт, Ван ден Хёвель, Коринна, Натоли, Риккардо, Харт, Натан С., Вальтер, Кристина, Харви, Алан Р., Винк, Роберт, Провис, Ян и Данлоп, Сара А. «Терапия красным / ближним инфракрасным излучением для лечения повреждений и расстройств центральной нервной системы» Обзоры в неврологии 24, no. 2 (2013): 205-226. https://doi.org/10.1515/revneuro-2012-0086

Фицджеральд М., Ходжеттс С., Ван ден Хеувел С., Натоли Р., Харт Н., Вальтер К., Харви А., Винк Р., Провис Дж., Данлоп С. Терапия с использованием красного / ближнего инфракрасного излучения для лечения травм и расстройств центральной нервной системы. обзоров в области неврологии . 2013; 24 (2): 205-226. https://doi.org/10.1515/revneuro-2012-0086

Обратимое переключение работы выхода Au (111) облучением в ближней инфракрасной области с бистабильным ПАМ на основе радикальной донорно-акцепторной диады

Мы описываем модификацию работы выхода (WF) Au (111) при осаждении самоорганизующихся монослоев (SAM) с двумя донорно-акцепторными (D – A) системами, одна из которых основана на ферроцен-полихлортрифенилметильном радикале (Fc– PTM) диада, а другая — о его аналоге нерадикальной диады.Зонд силовая микроскопия Кельвина (KPFM) использовалась для измерения изменений разности контактных потенциалов (CPD) между наконечником и SAM при применении циклической развертки напряжения смещения постоянного тока (DC). Эти измерения показали, что оба SAM демонстрируют гистерезисное поведение в изменении WF. Интересно, что петля гистерезиса радикала SAM заметно уменьшается при облучении ближним инфракрасным светом, что мы приписываем бистабильному характеру этого SAM, в котором молекулы нейтральной радикальной диады возбуждаются в цвиттерионное состояние после управляемого светом внутримолекулярного переноса заряда (ICT) от единицы Fc до радикальной единицы PTM.Следовательно, при облучении NIR гистерезис WF почти гасится, и значение WF функционализированной поверхности золота значительно смещается на +250 мВ, восстанавливая свои исходные значения при подавлении облучения. Примечателен достигнутый большой сдвиг ВФ, одно из самых высоких значений, описанных в литературе, и беспрецедентный факт, что он достигается при облучении в ИК-области из-за внутримолекулярной электронной реорганизации. Напротив, значение WF и гистерезис WF нерадикального SAM не изменяется при облучении NIR, поскольку этот SAM не проявляет бистабильности.

Эта статья в открытом доступе