tibljТуберкулез и болезни легкихTuberculosis and Lung Diseases2075-12302542-1506Медицинские знания и технологии10.21292/2075-1230-2017-95-8-63-66tiblj-1037Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESВЛИЯНИЕ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛИНОЙ ВОЛНЫ 662 НМ НА РОСТ MYCOBACTERIUM TUBERCULOSIS IN VITROEFFECT OF LASER RADIATION WITH 662 NM WAVE ON THE GROWTH OF MYCOBACTERIUM TUBERCULOSIS IN VITROБредихинД. А.BredikhinD. A.

инженер лаборатории биомедицинских применений квантовых материалов, устройств и систем Междисциплинарного квантового центра

Engineer of Laboratory for Use of Quantum Materials, Devices and Systems within Cross-Disciplinary Quantum Center

demid87@yandex.ruНиконовС. Д.NikonovS. D.

доктор медицинских наук, профессор, заведующий лабораторией биомедицинских применений квантовых материалов, устройств и систем Междисциплинарного квантового центра

Doctor of Medical Sciences, Professor, Head of Laboratory for Use of Quantum Materials, Devices and Systems within Cross-Disciplinary Quantum Center

sibnovomed@mail.ruЧередниченкоА. Г.CherednichenkoA. G.

старший инженер лаборатории биомедицинских применений квантовых материалов, устройств и систем Междисциплинарного квантового центра

Senior Engineer of Laboratory for Use of Quantum Materials, Devices and Systems within Cross-Disciplinary Quantum Center

bact.nniit@gmail.comПетренкоТ. И.PetrenkoT. I.

доктор медицинских наук,

630040, г. Новосибирск, ул. Охотская, д. 81А

 

Novosibirsk Research TB Institute, Doctor of Medical Sciences,

81a, Okhotskaya St., Novosibirsk, 630040

tpetrenko@nsk-niit.ruИваненкоА. В.IvanenkoA. V.

кандидат физико-математических наук, научный сотрудник отдела лазерной физики и инновационных технологий

Candidate of Physico-Mathematical Sciences, Researcher of Laser Physics and Innovative Technologies Department

ivanenko.aleksey@gmail.comМирзоевМ. М.MirzoevM. M.

студент института медицины и психологии

Student of Medicine and Psychology Institute

mirzo3383@gmail.comФГАОУ ВО «Новосибирский национальный исследовательский государственный университет (НГУ)»РоссияNovosibirsk State UniversityRussian FederationФГБУ «Новосибирский НИИ туберкулеза» МЗ РФ; ФГАОУ ВО «Новосибирский национальный исследовательский государственный университет (НГУ)»РоссияNovosibirsk Tuberculosis Research Institute; Novosibirsk State UniversityRussian FederationФГБУ «Новосибирский НИИ туберкулеза» МЗ РФ; ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный медицинский университет» МЗ РФРоссияNovosibirsk Tuberculosis Research Institute; Novosibirsk State Medical UniversityRussian Federation2017080920179586366Copyright © Бредихин Д.А., Никонов С.Д., Чередниченко А.Г., Петренко Т.И., Иваненко А.В., Мирзоев М.М., 20172017Бредихин Д.А., Никонов С.Д., Чередниченко А.Г., Петренко Т.И., Иваненко А.В., Мирзоев М.М.Bredikhin D.A., Nikonov S.D., Cherednichenko A.G., Petrenko T.I., Ivanenko A.V., Mirzoev M.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.tibl-journal.com/jour/article/view/1037Цель исследования

Цель исследования: установить in vitro влияние различных доз лазерного излучения длиной волны 662 нм на ростовые свойства M. tuberculosis.

Материалы и методы

Материалы и методы. Воздействие на образцы микобактериальной взвеси M. tuberculosis H37Rv осуществляли непрерывным монопозиционным световым излучением (λ = 662 нм) в шести режимах дозирования, зависящих от мощности и длительности светового воздействия. Инокуляция всех образцов суспензий микобактерий туберкулеза осуществлялась на плотные питательные среды Левенштейна – Йенсена в триплетах для каждой дозы светового воздействия. Инкубация посевов осуществлялась при 37°С в течение 90 дней с еженедельным пересмотром образцов.

Результаты

Результаты. Непрерывное излучение полупроводникового лазера с длиной волны 662 нм обладает наиболее выраженными бактериостатическими и бактерицидными эффектами в отношении M. tuberculosis H37Rv при плотности дозы энергии 234,5 и 703,5 Дж/см2 . Такая доза была получена при 5- и 15-минутной экспозиции соответственно. 

Goal of the study

Goal of the study: to define the effect of various doses of laser radiation with 662 nm wave on the growth of M. tuberculosis in vitro.

Materials and methods

Materials and methods. Samples of mycobacterial suspension of M. tuberculosis H37Rv were processed by monopositional light radiation (λ = 662 nm) in six dosing regimens varying in power and duration of the exposure to the light. All samples of mycobacterial suspension of M. tuberculosis were inoculated on the solid nutritional media of Lowenstein-Jensen in triplets for each dose of the exposure to light. Cultures were incubated under 37°С for 90 days with weekly inspection of samples.

Results

Results. Continuous irradiation by diffused laser with 662 nm wave provides the most expressed bacteriostatic and bactericidal effects against M. tuberculosis H37Rv under the density of the energy dose of 234.5 and 703.5 of J/sq.cm. Such a dose was obtained through 5 and 15-minute exposure respectively. 

микобактерия туберкулезалазерное излучениедлина волны 662 нмtuberculous mycobacterialaser radiationwave 662 nm longReferencesАлександров М. Т., Иванова М. А., Васильев Е.В., Хоменко В. А., Гапоненко О. Г. Лазерно-флуоресцентная медицинская технология исследования спектральных характеристик различных микобактерий и ее клиническая апробация // Лазерная клиническая биофотометрия. – М.: Техносфера, 2008. – С. 460-477.Аleksandrov M.T., Ivanova M.А., Vasiliev E.V., Khomenko V.А., Gaponenko O.G. Lazerno-fluorestsentnaya meditsinskaya tekhnologiya issledovaniya spektralnykh kharakteristik razlichnykh mikobakteriy i ee klinicheskaya aprobatsiya. Lazernaya klinicheskaya biofotometriya. [Laser fluorescent medical technology for testing spectral characteristics of various mycobacteria and its clinical pilot use. Laser clinical biophotometry]. Moscow, Techosfera Publ., 2008, pp. 460-477.Гуляев А. А. Влияние излучения гелий-неонового лазера на заживление ран у здоровых и зараженных туберкулезом животных: Дис. ... канд. мед. наук. – М., 1997. – 213 с.Gulyaev A.A. Vliyanie izlucheniya geliy-neonovogo lazera na zazhivlenie ran u zdorovykh i zarazhennykh tuberkulezom zhivotnykh. Diss. kand. med. nauk. [Effect of helium-neon laser radiation of the wounds repair in healthy animals and those infected with tuberculosis. Cand. Diss.]. Moscow, 1997, 213 p.Добкин В. Г., Еремеев В. В., Кузьмин Г. П., Багиров М. А., Файзуллин Д. Р. Действие ультрафиолетового лазерного излучения на внеклеточные и фагоцитированные микобактерии туберкулеза in vitro // Пробл. туб. – 2002. – № 12. – С. 56-58.Dobkin V.G., Eremeev V.V., Kuzmin G.P., Bagirov M.А., Fayzullin D.R. Effect of ultraviolet laser radiation on the extracellular and phagocytic tuberculous mycobacteria in vitro. Probl. Tub., 2002, no. 12, pp. 56-58. (In Russ.)Добкин В. Г., Файзуллин Д. Р., Кузьмин Г. П., Башкин В. К. Облучение стенок каверны ультрафиолетовым лазером (λ = 248 нм ) как метод локального лечения прогрессирующего фиброзно-кавернозного туберкулеза // Лазерная медицина. – 2004. – Т. 8, № 3 – С. 27.Dobkin V.G., Fayzullin D.R., Kuzmin G.P., Bashkin V.K. Radiation of cavity walls with ultraviolet laser (λ = 248 nm) as local treatment of progressing fibrous cavernous tuberculosis. Lazernaya Meditsina, 2004, vol. 8, no. 327, pp. 27 (In Russ.)Должанский В. М., Калюк А. Н., Малиев Б. М., Левченко Т. Н. Влияние низкоэнергетического гелий-неонового лазера на биологические свойства микобактерий туберкулеза // Пробл. туб. – 1990. – № 4. – С. 11-14.Dolzhanskiy V.M., Kalyuk А.N., Maliev B.M., Levchenko T.N. Effect of low-energy helium-neon laser on the biological properties of tuberculous mycobacteria. Probl. Tub., 1990, no. 4, pp. 11-14. (In Russ.)Иванова М. А., Макарова М. В., Васильев Е. В., Александров М. Т., Пашков Е. П. Ускоренная идентификация микобактерий с помощью лазерной флюоресценции // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунологии. – 2009. – № 3. – С. 81-85.Ivanova M.А., Makarova M.V., Vasiliev E.V., Аleksandrov M.T., Pashkov E.P. Express identification of mycobacteria by laser fluorescence. Journal Mikrobiologii, Epidemiologii i Immunologii, 2009, no. 3, pp. 81-85. (In Russ.)Калюк А. Н., Зарбуев А. Н., Путилина Л. П., Сорокина И. А. Воздействие низкоинтенсивного гранатового лазерного излучения на микроорганизмы и раны // Пробл. туб. – 1992. – № 1. – С. 53-55.Kalyuk А.N., Zarbuev А.N., Pugiliia L.P., Sorokina I.А. Effect of low-intensity Nd:YAG laser on microorganisms and wounds. Probl. Tub., 1992, no. 1, pp. 53-55. (In Russ.)Левченко Т. Н. Анатомия микобактерий туберкулеза в норме и в условиях применения новых методов патогенетической терапии: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. – М., 1992. – 21 c.Levchenko T.N. Аnatomiya mikobakteriy tuberkuleza v norme i v usloviyakh primeneniya novykh metodov patogeneticheskoy terapii. Diss. kand. biol. nauk. [Anatomy of tuberculous mycobacteria in norm and while using new methods of pathogenetic therapy. Cand. Diss.] Moscow, 1992, 21 p.Ловачева О. В., Шумская И. Ю., Сидорова Н. Ф., Евгущенко Г. В., Никитин А. В. Использование эндобронхиального лазерного ультрафиолетового излучения в комплексном лечении туберкулеза бронхов // Пробл. туб. – 2006. – № 12. – С. 20-24.Lovacheva O.V., Shumskaya I.Yu., Sidorova N.F., Evgushhenko G.V., Nikitin А.V. Use of endobronchial laser ultraviolet radiation in the comprehensive treatment of bronchial tuberculosis. Probl. Tub., 2006, no. 12, pp. 20-24. (In Russ.)Скворцова В. В., Брилль Г. Е., Манаенкова Е. В. Влияние низкоинтенсивного лазерного излучения на рост лекарственно-устойчивых штаммов микобактерий туберкулеза // Бюллетень медицинских интернет-конференций. – 2015. – Т. 5, № 5 – С. 648.Skvortsova V.V., Brill G.E., Manaenkova E.V. Effect of low-intensity of laser radiation in the growth of drug resistant strains of Mycobacterium tuberculosis. Bulleten Meditsinskikh Internet Konferentsiy, 2015, vol. 5, no. 5, pp. 648. (In Russ.)Черниховская Н. Е., Гейниц А. В., Ловачева О. В., Поваляев А. В. Лазеры в эндоскопии. – М.: МЕДпресс-информ, 2011. – 142 с.Chernikhovskaya N.E., Geynits А.V., Lovacheva O.V., Povalyaev А.V. Lazery v endoskopii. [Laser in endoscopy]. Moscow, MEDpress-inform Publ., 2011, 142 p.Finsen N. Om bekæmpelseaf Lupus Vulgaris, med en radegørelse for de i Danmark opanaaede resultater. Copenhagen: Gyldendalske Boghan-dels Forlag; 1902. – Р. 3-10.Finsen N. Om bekæmpelseaf Lupus Vulgaris, med en radegørelse for de i Danmark opanaaede resultater. Copenhagen, Gyldendalske Boghan-dels Forlag, 1902, pp. 3-10.Finsen N. R. The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1903. See http://nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1903/Finsen N.R. The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1903. See http://nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1903/Maiman T. H. Stimulated optical radiation in ruby // Nature. – № 187 (4736) – Р. 493-494.Maiman T.H. Stimulated optical radiation in ruby. Nature, no. 187 (4736), pp. 493-494.Mik E. G., Johannes T., Zuurbier C. J., Heinen A., Houben-Weerts J. H., Balestra G. M., Stap J., Beek J. F., Ince C. In vivo mitochondrial oxygen tension measured by a delayed fluorescence lifetime technique // J. Biophys. – 2008. – Vol. 95, № 8. – Р. 3977-3990.Mik E.G., Johannes T., Zuurbier C.J., Heinen A., Houben-Weerts J.H., Balestra G.M., Stap J., Beek J.F., Ince C. In vivo mitochondrial oxygen tension measured by a delayed fluorescence lifetime technique. J. Biophys., 2008, vol. 95, no. 8, pp. 3977-3990.Turrens J. F. Mitochondrial formation of reactive oxygen species // J. Physiol. – 2003. – Vol. 552. – Р. 335-344.Turrens J.F. Mitochondrial formation of reactive oxygen species. J. Physiol., 2003, vol. 552, pp. 335-344.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.