Navegação por autor "DAI, TIANHONG"

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  • IPEN-DOC 18339

    TEGOS, GEORGE; DAI, TIANHONG; FUCHS, BETH B.; COLEMAN, JEFFREY J.; PRATES, RENATO A.; ASTRAKAS, CHRISTOS; DENIS, TYLER G.S.; RIBEIRO, MARTHA S. ; MYLONAKIS, ELEFTHERIOS; HAMBLIN, MICHAEL R.. Concepts and principles of photodynamic therapy as an alternative antifungal discovery platform. Frontiers in Microbiology, v. 3, p. 1-16, 2012.

    Palavras-Chave: fungi; fungal diseases; antimicrobial agents; photosensitivity; therapy

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  • IPEN-DOC 25289

    CABRAL, FERNANDA V. ; PELEGRINO, MILENA T.; DIMMER, JESICA A.; SEABRA, AMEDEA B.; RIBEIRO, MARTHA S. . Evaluation of methylene blue-mediated photodynamic inactivation in association with encapsulated nitric oxide donor in chitosan nanoparticles on Leishmania (L.) amazonensis. An in vitro study. In: DAI, TIANHONG (Ed.) LIGHT-BASED DIAGNOSIS AND TREATMENT OF INFECTIOUS DISEASES, January 27 - February 01, 2018, San Francisco, CA, USA. Abstract... Bellingham, WA, USA: Society of Photo-optical Instrumentation Engineers, 2018. (SPIE Proceedings Series, 10479).

    Abstract: Cutaneous leishmaniasis (CL) is a chronic disease developed by parasites of the genus Leishmania that promotes destructive lesions. The available treatments are limited because of resistance and toxicity. Reactive oxygen species and nitric oxide (NO) are potentially toxic to these parasites. Photodynamic inactivation (PDI) has been explored as an alternative treatment once no reports about resistance have been described. Additionally, several studies indicate that the administration of exogenous NO donors represents an interesting strategy against CL. The aim of this work was to explore the effects of methylene blue (MB)-mediated PDI in association with encapsulated NO donors (S-nitroso-MSA) in chitosan nanoparticles (CSNPs) on Leishmania (L.) amazonensis. S-nitroso-MSA-CSNPs were tested with L. (L) amazonensis transgenic line expressing luciferase (La-LUC) at 25 μM, 50 μM, 75 μM, and 100 μM. PDI was perfomed using a red LED (λ= 66022 nm) at fluences of 12.5, 25, 37.5 and 50 J/cm² and MB at 100 μM. The association of both therapies was performed using 25 μM of S-nitroso-MSA-CSNP immediately after PDI at 25 J/cm² fluence. Results demonstrated a 50% decrease in La-LUC metabolic activity with 25 μM S-nitroso-MSA-CSNP and a 70% reduction with 25 J/cm² fluence when the tests were performed separately. However, the association with S-nitroso-MSA-CSNP showed 97% reduction of the parasite burden. The present study demonstrates that encapsulated S-nitroso-MSA-CSNPs were able to improve the effects of PDI on Leishmania (L.) amazonensis, which suggests that both therapies combined could be a potential alternative treatment for CL.

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  • IPEN-DOC 27394

    SABINO, CAETANO P.; BALL, ANTHONY R.; BAPTISTA, MAURICIO S.; DAI, TIANHONG; HAMBLIN, MICHAEL R.; RIBEIRO, MARTHA S. ; SANTOS, ANA L.; SELLERA, FABIO P.; TEGOS, GEORGE P.; WAINWRIGHT, MARK. Light-based technologies for management of COVID-19 pandemic crisis. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, v. 212, p. 1-8, 2020. DOI: 10.1016/j.jphotobiol.2020.111999

    Abstract: The global dissemination of the novel coronavirus disease (COVID-19) has accelerated the need for the implementation of effective antimicrobial strategies to target the causative agent SARS-CoV-2. Light-based technologies have a demonstrable broad range of activity over standard chemotherapeutic antimicrobials and conventional disinfectants, negligible emergence of resistance, and the capability to modulate the host immune response. This perspective article identifies the benefits, challenges, and pitfalls of repurposing light-based strategies to combat the emergence of COVID-19 pandemic.

    Palavras-Chave: visible radiation; coronaviruses; ultraviolet radiation; antimicrobial agents; inactivation; photosensitivity; modulation; radiobiology; epidemiology; lasers; viruses

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  • IPEN-DOC 29707

    ANJOS, CAROLINA dos; LEANSE, LEON G.; RIBEIRO, MARTHA S. ; SELLERA, FÁBIO P.; DROPA, MILENA; ARANA-CHAVEZ, VICTOR E.; LINCOPAN, NILTON; BAPTISTA, MAURÍCIO S.; POGLIANI, FABIO C.; DAI, TIANHONG; SABINO, CAETANO P.. New insights into the bacterial targets of antimicrobial blue light. Microbiology Spectrum, v. 11, n. 2, p. 1-13, 2023. DOI: 10.1128/spectrum.02833-22

    Abstract: Antimicrobial blue light (aBL) offers efficacy and safety in treating infections. However, the bacterial targets for aBL are still poorly understood and may be dependent on bacterial species. Here, we investigated the biological targets of bacterial killing by aBL (l = 410 nm) on three pathogens: Staphylococcus aureus, Escherichia coli, and Pseudomonas aeruginosa. Initially, we evaluated the killing kinetics of bacteria exposed to aBL and used this information to calculate the lethal doses (LD) responsible for killing 90 and 99.9% of bacteria. We also quantified endogenous porphyrins and assessed their spatial distribution. We then quantified and suppressed reactive oxygen species (ROS) production in bacteria to investigate their role in bacterial killing by aBL. We also assessed aBL-induced DNA damage, protein carbonylation, lipid peroxidation, and membrane permeability in bacteria. Our data showed that P. aeruginosa was more susceptible to aBL (LD99.9 = 54.7 J/cm2) relative to S. aureus (LD99.9 = 158.9 J/cm2) and E. coli (LD99.9 = 195 J/cm2). P. aeruginosa exhibited the highest concentration of endogenous porphyrins and level of ROS production relative to the other species. However, unlike other species, DNA degradation was not observed in P. aeruginosa. Sublethal doses of blue light (,LD90) could damage the cell membrane in Gram-negative species but not in S. aureus. In all bacteria, oxidative damage to bacterial DNA (except P. aeruginosa), proteins, and lipids occurred after high aBL exposures (.LD99.9). We conclude that the primary targets of aBL depend on the species, which are probably driven by variable antioxidant and DNA-repair mechanisms.

    Palavras-Chave: bacteria; germicides; chromosphere; lipids; oxidation; permeability; carbonylation; proteins; oxygen

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  • IPEN-DOC 24725

    DIMMER, JESICA; SILVA, CAMILA R. ; MONTOYA, SUSANA C.N.; CABRERA, JOSE L.; RIBEIRO, MARTHA S. . Photodynamic activity of natural anthraquinones on fibroblasts. In: DAI, TIANHONG (Ed.) LIGHT-BASED DIAGNOSIS AND TREATMENT OF INFECTIOUS DISEASES, January 27 - February 01, 2018, San Francisco, California, USA. Proceedings... Bellingham, WA, USA: Society of Photo-optical Instrumentation Engineers, 2018. p. 104790S-1 - 104790S-5. (SPIE Proceedings Series, 10479). DOI: 10.1117/12.2290666

    Abstract: Natural anthraquinones (AQs) isolated from Heterophyllaea lycioides (Rusby) Sandwith (Rubiaceae) demonstrated to have photodynamic properties: soranjididol (Sor), 5-Chlorosoranjidiol (5-ClSor), bisoranjidiol (Bisor), 7- Chlorobisoranjidiol (7-ClBisor) and lycionine (Lyc). Sor, 5-ClSor and Bisor exhibited photodynamic inactivation on bacteria and parasites. As they could be used in topical application, the aim of this work was to study their photodynamic activity on fibroblasts. AQs were tested at 2.5 μM in darkness and under irradiation conditions. They were photoactivated with violet-blue LED (λ = 410 ± 10 nm; fluence rate =50 mW/cm2) and exposure time corresponded to a fluence of 27 J/cm2. Negative and positive control (–C and +C, respectively) were included. Mitochondrial activity was determined by using MTT assay that is a measure of the cell viability and it was expressed as a percentage respect to –C (% CV). Results showed that AQs in darkness conditions showed similar metabolic activity as –C, except for 5-ClSor (about 75% CV). Under irradiation, AQs exhibited dissimilar results. Sor and 7-ClBisor maintained cell viability at approximately 100%, Bisor and Lyc around 70%, whereas 5-ClSor reduced cell viability by 90%. Taken together, our results suggest that Sor could mediate photodynamic therapy (PDT) in cutaneous infections since no toxicity was observed in fibroblasts. On the other hand, 5-ClSor could be used for topical PDT of keloids and hypertrophic scars.

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  • IPEN-DOC 24929

    BASSI, ROSANE; MYAKAWA, WALTER; NAVARRO, RICARDO S.; BAPTISTA, ALESSANDRA; RIBEIRO, MARTHA S. ; NUNEZ, SILVIA C.. Photodynamic Therapy to destroy pneumonia associated microorganisms using external irradiation source. In: DAI, TIANHONG (Ed.) LIGHT-BASED DIAGNOSIS AND TREATMENT OF INFECTIOUS DISEASES, January 27 - February 01, 2018, San Francisco, California, USA. Proceedings... Bellingham, WA, USA: Society of Photo-optical Instrumentation Engineers, 2018. p. 1047917-1 - 1047917-5. (SPIE Proceedings Series, 10479). DOI: 10.1117/12.2290764

    Abstract: An endotracheal tube (ETT) is required for the management of critically ill, mechanically ventilated patients. Ventilatorassociated pneumonia (VAP) affects patients hospitalized in intensive care units; its risk of occurrence is 1% to up 3% for each day of mechanical ventilation. The polymicrobial nature of VAP is established with mixed bacterial-fungal biofilms colonizing the ETT. The microbial interaction enhances the microbial pathogenesis contributing to high indexes of morbidity/mortality. Antimicrobial Photodynamic Therapy (aPDT) could be a suitable therapy for decontamination of oral cavity and ETT at the same time, but the use of a fiber optics inside the ETT seems to not be appropriated since a cannula for secretion aspiration has to be introduced into the ETT to keep it´s lumen. The aim of this study is to proof the concept that an external light source from a LED is capable of reach all areas of the ETT. We use a commercial ETT, 60μM methylene blue (MB), and a 660nm diode laser and calculated the transmission coefficient of light in different situations as only tube, tube with biofilm and biofilm+MB. The results prove that is possible to transmit light through the tube even in the presence of MB and biofilm although a high attenuation of about 60% was measured depending on the tested condition.

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  • IPEN-DOC 25291

    ANJOS, CAROLINA dos; SABINO, CAETANO P. ; BAPTISTA, MAURICIO da S.; RIBEIRO, MARTHA S. ; LINCOPAN, NILTON; POGLIANI, FABIO C.. Photoinactivation of pathogens in experimentally contaminated milk. In: DAI, TIANHONG (Ed.) LIGHT-BASED DIAGNOSIS AND TREATMENT OF INFECTIOUS DISEASES, January 27 - February 01, 2018, San Francisco, CA, USA. Abstract... Bellingham, WA, USA: Society of Photo-optical Instrumentation Engineers, 2018. (SPIE Proceedings Series, 10479).

    Abstract: Because milk is a highly nutritious food, it provides an excellent medium for growth of pathogenic microorganisms. Thus, dairy industry associates most of its processes and costs to keep contamination levels as low as possible. Thermal decontamination methods are the only antimicrobial strategies adopted, however, they are incapable to provide excellent organoleptic, nutritional and decontamination properties simultaneously. Microbial inactivation by exposure to blue light rises as a promising alternative in food industry due to its intrinsic antimicrobial properties without the harms of UV or ionizing radiation or the involvement of residual substances. Therefore, the aim of this study was to determine the inactivation kinetics of blue light (λLED = 413 nm) against Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Listeria monocytogenes and Mycobacterium fortuitum cells suspended in whole milk or saline solution. The inactivation data was adjusted to the Weibull statistical model to extract theoretical values of lethal doses for any level of survival fraction. All species were sensitive to photoinactivation either suspended in milk or in saline solution. Inactivation kinetics significantly diverges according to the suspension medium and each species is differently affected. While S. aureus and E. coli are more sensitive to photoinactivation in milk, M. fortuitum and L. monocytogenes become more tolerant. Even though, more than 99,9% of any bacteria could be inactivated within less than 3 hours of irradiation. The organoleptic and nutritional properties of blue light irradiated milk still needs to be determined, however, photoinactivation presents great potential to microbial control in dairy industry.

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  • IPEN-DOC 25290

    SABINO, CAETANO P. ; BAPTISTA, MAURICIO da S.; RIBEIRO, MARTHA S. ; LINCOPAN, NILTON. Primary cellular targets of MB-APDT in bacteria and yeast. In: DAI, TIANHONG (Ed.) LIGHT-BASED DIAGNOSIS AND TREATMENT OF INFECTIOUS DISEASES, January 27 - February 01, 2018, San Francisco, CA, USA. Abstract... Bellingham, WA, USA: Society of Photo-optical Instrumentation Engineers, 2018. (SPIE Proceedings Series, 10479).

    Abstract: Antimicrobial photodynamic therapy (APDT) is a promising tool to counterattack the emerging threat of drug-resistant pathogens. The mechanisms of action of APDT are often discussed as a generalized oxidation of all cellular structures. However, since some APDT-produced reactive oxygen species (ROS; e.g. 1O2 and ∙OH) present diffusion-limited reactivity towards biomolecules, cell damage should be mostly co-localized with photosensitizer accumulation site. Hence, understanding photosensitizer accumulation and the most damaged cellular structures in the nanoscale can bring important insights to the photophysical, photochemical and biochemical mechanisms of photodynamic therapy. In this study, we developed an experimental strategy to investigate which are the primary cellular targets for methylene blue (MB) mediated APDT in pathogenic yeast (Candida albicans), Gram-positive (Staphylococcus aureus) and Gram-negative (Klebsiella pneumoniae) bacterial cells. We used a series of advanced microscopy techniques, as well as electrophoresis and optical spectroscopy analysis to understand what are the main photosensitizer interaction sites and the predominant ultrastructural damages. Our data suggest that MB-APDT mainly degrades intracellular components (e.g. proteins and nucleic acids) while surface structures, such as cell membrane and wall, are minimally affected. Therefore, we concluded that even though ROS can react with virtually any biomolecule, photosensitizer interaction sites tend to locally concentrate most oxidative damages even in single-compartment cells such as bacteria.

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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

1. Portaria IPEN-CNEN/SP nº 387, que estabeleceu os princípios que nortearam a criação do RDI, clique aqui.


2. A experiência do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP) na criação de um Repositório Digital Institucional – RDI, clique aqui.

O Repositório Digital do IPEN é um equipamento institucional de acesso aberto, criado com o objetivo de reunir, preservar, disponibilizar e conferir maior visibilidade à Produção Científica publicada pelo Instituto, desde sua criação em 1956.

Operando, inicialmente como uma base de dados referencial o Repositório foi disponibilizado na atual plataforma, em junho de 2015. No Repositório está disponível o acesso ao conteúdo digital de artigos de periódicos, eventos, nacionais e internacionais, livros, capítulos, dissertações, teses e relatórios técnicos.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.