«Синтез и применение функциональных наноматериалов на основе плазмонных наночастиц для идентификации микроорганизмов и борьбы с бактериальной колонизацией» тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Горбачевский Максим Викторович

• Горбачевский Максим Викторович
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Горбачевский Максим Викторович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Спектроскопия ГКР

1.1.1. Происхождение эффекта ГКР

1.1.2 Спектроскопия ГКР биологических объектов

1.1.2.1. Структура бактерий

1.1.2.2. Методы и подложки, используемые для получения спектров ГКР

1.1.2.3. Факторы, влияющие на спектры ГКР бактерий

1.1.2.4 Анализ спектров ГКР методом главных компонент

1.2. Антибактериальные свойства плазмонных наночастиц золота и серебра47

1.2.1. Наночастицы золота

1.2.2. Наночастицы серебра

Выводы к главе

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Материалы

2.2. Синтез наночастиц золота и получение подложек для ГКР

2.2.1. Синтез зародышевых частиц

2.2.2 Синтез наночастиц различного размера

2.2.3. Исследования наночастиц золота

2.2.3.1. Просвечивающая электронная микроскопия

2.2.3.2. Сканирующая электронная микроскопия

2.2.3.3. Спектроскопия в ультрафиолетовой и видимой области

2.2.4. Получение подложек для ГКР

2.2.4.1. Сухая подложка

2.2.4.2. Подложки для регистрации спектров в микрокювете

2.2.4.3. Подложки для регистрации спектров в капле

2.2.5. Изучение влияния перекиси водорода на подложки ГКР

2.2.5.1. Окисление в кювете

2.2.5.2. Окисление сухих подложек

2.2.5.3. Каталитическое окисление кристаллического фиолетового

2.2.5.4. Каталитическое окисление родамина 6Ж

2.2.6. Спектроскопия гигантского комбинационного рассеяния

2.2.6.1. Характеристика оборудования

2.2.6.2. Обработка спектров ГКР

2.3. Спектроскопия ГКР бактериальных объектов

2.3.1. Подготовка культур

2.3.1.1. Получение спектров ГКР микроорганизмов различных родов, применение перекиси водорода в спектроскопии ГКР биологических объектов, применение метода главных компонент в спектроскопии ГКР бактериальных объектов

2.3.1.2. Получение ГКР спектров биоплёнок

2.3.1.3. Идентификация близкородственных бактерий группы Bacillus cereus с помощью спектроскопии ГКР

2.3.2. Процедура регистрации спектров ГКР с биологических объектов .... 71 2.3.2.1. Приготовление проб для спектроскопии ГКР с биологических объектов

2.3.2.1. Характеристика оборудования

2.3.2.2. Обработка спектров ГКР

2.4. Обнаружение бактериальной колонизации поверхностей с помощью спектроскопии ГКР

2.4.1. Синтез наночастиц золота

2.4.2. Изготовление пластин с ГКР-активными зонами

2.4.3. Получение спектров ГКР до и после микробиологического эксперимента

2.4.4. Микробиологический эксперимент с бактериями S. aureus и P. aeruginosa

2.4.5. Контроль целостности ГКР-подложек после микробиологического эксперимента

2.5. Композиты галлуазита с наночастицами золота

2.5.1. Синтез наночастиц золота

2.5.1.1. Синтез AuOT ТЦ5

2.5.1.2. Синтез AuOT Ц14

2.5.1.3. Синтез AuOT Ц18

2.5.1.4. Синтез Au^

2.5.1.5. Замена ЦТАБ на цитрат натрия на поверхности АиНС

2.5.1.5. Синтез AuНК

2.5.2. Синтез композитов галлуазита и наночастиц золота

2.5.2.1. Модификация галлуазит АПТЭС

2.5.2.2. Осаждение АиНЧ СТ5.1, С14.5, С18

2.5.2.3. Осаждение АиНК

2.5.2.4. Травление перекисью водорода

2.5.3. Характеристика наноматериалов

2.5.4. Моделирование спектрального сдвига золотых наностержней

2.5.5. Применение флуоресцентных композитов галлуазита и наночастиц золота для визуализации клеток A549

2.5.5.1. Культивирование клеток А549

2.5.5.2. Микроскопия

2.5.5.3. МТТ-тест

2.5.5.4. Определение жизнеспособности клеток

2.5.6. Применение композитов галлуазита и наночастиц золота для фотогипертермии

2.5.6.1. Исследование воздействия лазерного излучения на композиты галлуазита с наночастицами золота

2.5.6.2. Эксперимент с микроорганизмами

2.6. Бактерицидные наноматериалы на основе галлуазита с наночастицами серебра и фосфорномолибденовой кислотой

2.6.1. Синтез композитов галлуазита и фосфорномолибденовой кислоты

2.6.2. Синтез композитов галлуазита и наночастиц серебра

2.6.3. Характеризация наноматериалов

2.6.3.1. Просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ) и энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия (ЭРС)

2.6.3.2. Изучение высвобождения фосфорномолибденовой кислоты и измерение дзета-потенциала

2.6.3.3. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия

2.6.3.4. Исследование антибактериальной активности

ГЛАВА 3. СИНТЕЗ НАНОЧАСТИЦ ЗОЛОТА И ПОЛУЧЕНИЕ ПОДЛОЖЕК ДЛЯ ГКР

3.1. Синтез наночастиц золота для ГКР

3.2. Получение подложек для ГКР

3.3. Влияние перекиси водорода на подложки ГКР

Выводы к главе

ГЛАВА 4. СПЕКТРОСКОПИЯ ГКР БАКТЕРИАЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ

4.1. Получение спектров ГКР микроорганизмов различных родов

4.2. Получение ГКР спектров биоплёнок

4.3. Применение перекиси водорода в спектроскопии ГКР биологических объектов

4.4. Применение метода главных компонент в спектроскопии ГКР бактериальных объектов

4.5. Идентификация бактерий в рамках одного рода с помощью спектроскопии ГКР

Выводы к главе

ГЛАВА 5. ОБНАРУЖЕНИЕ БАКТЕРИАЛЬНОЙ КОЛОНИЗАЦИИ ПОВЕРХНОСТЕЙ С ПОМОЩЬЮ СПЕКТРОСКОПИИ ГКР

5.1. Сравнение отношений высот пиков в спектрах ГКР соединений-репортеров после и до биологического эксперимента

5.2. Контроль целостности ГКР-подложек после микробиологического эксперимента

Выводы к главе

ГЛАВА 6. КОМПОЗИТЫ ГАЛЛУАЗИТА С НАНОЧАСТИЦАМИ ЗОЛОТА

6.1. Синтез композитов галлуазита со сферическими наночастицами золота

6.2. Синтез композитов галлуазита с наностержнями золота

6.3. Сравнение результатов синтеза с имеющимися аналогами

6.4. Применение флуоресцентных композитов галлуазита и наночастиц золота для визуализации клеток A549

6.5. Применение композитов галлуазита и наночастиц золота для фотогипертермии

Выводы к главе

ГЛАВА 7. БАКТЕРИЦИДНЫЕ НАНОМАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ГАЛЛУАЗИТА С НАНОЧАСТИЦАМИ СЕРЕБРА И

ФОСФОРНОМОЛИБДЕНОВОЙ КИСЛОТОЙ

7.1. Синтез композита галлуазита и наночастиц серебра

7.2. Синтез композита галлуазита и фосфорномолибденовой кислоты

7.3. Синтез композита галлуазита с наночастицами серебра и фосфорномолибденовой кислотой

7.4. Антибактериальная активность композитов галлуазита с наночастицами серебра и фосфорномолибденовой кислотой

Выводы к главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему ««Синтез и применение функциональных наноматериалов на основе плазмонных наночастиц для идентификации микроорганизмов и борьбы с бактериальной колонизацией»»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования и степень ее разработанности.

В настоящее время ввиду угрозы распространения бактериальных инфекций, вызываемых патогенами со множественной устойчивостью к антибиотикам, чрезвычайно важны разработка и внедрение методов экспрессной идентификации микроорганизмов. Традиционные методы диагностики, основанные на культивировании бактерий или на проведении ПЦР, достаточно эффективны, однако, как правило, требуют предварительной информации о возможной природе патогенов, занимают значительное время и довольно дороги в реализации, что во многих случаях лимитирует их доступность. Спектроскопия гигантского комбинационного рассеяния ГКР может эффективно применяться для безмаркерного обнаружения и идентификации бактерий. Спектры ГКР бактерий, служащие «отпечатками пальцев», позволяют различать бактерии на уровне родов, видов и даже на внутривидовом уровне. От параметров плазмонных наноструктур, используемых для проведения анализа, зависит чувствительность метода спектроскопии ГКР, а, следовательно, и возможность обнаружения и идентификации биологических объектов. В связи с этим, является актуальной задача оптимизации метода анализа путём использования доступных по стоимости наноматериалов, новых подходов в их обработке, а также последующем анализе получаемых спектральных данных.

Помимо обнаружения и идентификации микроорганизмов, крайне важной задачей является борьба с ними. Несмотря на высокую эффективность известных из научной литературы бактерицидных покрытий, следует уделить внимание разработке и внедрению в подобные покрытия новых бактерицидных материалов. Подобными материалами являются композиты на основе нанотрубок галлуазита, способные быть как носителем для плазмонных наночастиц, так и, благодаря внутренней полости, одновременно служить контейнером для биоцидов. Оптимизация параметров синтеза

требует тщательных исследований и необходима для дальнейшего масштабирования и внедрения получаемых наноматериалов в состав средств индивидуальной защиты и бактерицидных покрытий.

Цель и основные задачи работы - синтез и исследование функциональных наноматериалов на основе плазмонных наночастиц золота для идентификации биологических объектов методами спектроскопии ГКР, а также синтез и исследование композиционных материалов на основе галлуазита и плазмонных наночастиц золота или серебра для решения прикладных задач и в первую очередь для создания бактерицидных материалов.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1) Изучить и адаптировать методы синтеза плазмонных наночастиц золота для получения подложек для спектроскопии ГКР.

2) Определить наиболее подходящую методику для получения максимально интенсивных спектров ГКР модельных аналитов и биологических объектов.

3) Исследовать методом спектроскопии ГКР микроорганизмы различных родов и видов, в том числе биоплёнки микроорганизмов.

4) Разработать методы синтеза композиционных материалов на основе галлуазита и плазмонных наночастиц золота или серебра. Исследовать физико-химические и бактерицидные свойства полученных наноматериалов.

Научная новизна

1. Обнаружен и исследован эффект усиления сигнала комбинационного рассеяния при воздействии окислителя (Н2О2) на ГКР-подложку.

2. Разработан алгоритм идентификации близкородственных микроорганизмов методом спектроскопии ГКР с применением двух спектральных систем с возбуждением на длинах волн 633 нм и 785 нм

с последующей обработкой спектральных данных по методу главных компонент.

3. Получен ряд композитов из галлуазита и наночастиц золота различных размеров и форм. Продемонстрированная стратегия обеспечивает превосходную однородность частиц золота: стандартное отклонение размера частиц ниже, чем у большинства известных композитов галлуазит-золото, полученных путем синтеза наночастиц in situ.

4. Впервые синтезированы композиты из галлуазита и наночастиц серебра с инкапсулированной в нанотрубки фосфорномолибденовой кислотой, обладающие выраженным антибактериальным и бактериостатическим действием.

Теоретическая и практическая значимость работы

1. Впервые описан механизм эффекта усиления сигнала комбинационного рассеяния при воздействии окислителя (H2O2) на ГКР-подложке. На основании изученного эффекта усиления сигнала комбинационного рассеяния при воздействии окислителя (H2O2) на ГКР-подложке удалось достичь уменьшения предела обнаружения модельных аналитов с 5 10-8 до 5 10-9 моль/л с использованием дешёвых и простых в изготовлении ГКР-подложек.

2. Разработан комплексный подход для получения и анализа спектров ГКР различных биологических объектов. Решена задача различения 7 близкородственных микроорганизмов клады Bacillus cereus благодаря применению метода главных компонент для обработки спектров гигантского комбинационного рассеяния при возбуждении на длинах волн 633 нм и 785 нм, а также применению хромато-масс-спектрометрического анализа состава жирных кислот.

3. Установлены основные закономерности синтеза композитов из галлуазита и наночастиц золота, а также композитов из галлуазита и наночастиц серебра с инкапсулированной в нанотрубки фосфорномолибденовой кислотой.

4. Полученные композиты из галлуазита и наночастиц золота были применены для исследований гипертермии с использованием наночастиц золота. На примере микроорганизма Paramecium caudatum было установлено, что фотоиндуцированный нагрев наночастиц золота на поверхности галлуазита приводит к гибели испытуемых клеток. Флуоресцентные композиты галлуазита и наночастиц золота были успешно применены для визуализации биологических объектов, в том числе клеток карциномы легкого человека А549.

5. Синтезированные композиты из галлуазита и наночастиц серебра с инкапсулированной фосфорномолибденовой возможно использовать в качестве компонентов индивидуальных средств защиты, а также в бактерицидных покрытиях, благодаря проявляемой высокой бактерицидной активности по отношению к клинически релевантным штаммам Staphylococcus aureus с минимальной ингибирующей концентрацией (МИК) равной 0,5 г/л и Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumanii с МИК равной 0,25 г/л.

Методология исследования основывалась на использовании общенаучных (анализ, идеализация, формализация, эксперимент, индукция, дедукция) и специальных методов исследования: методы синтеза и изучения физико-химических и бактерицидных свойств наноматериалов.

На защиту выносятся следующие положения:

• Эффект усиления сигнала комбинационного рассеяния при воздействии H2O2 на подложку для спектроскопии ГКР из агрегированных наночастиц золота.

• Алгоритм идентификации близкородственных микроорганизмов методом спектроскопии ГКР с применением двух спектральных систем с лазерами с длиной волны 633 нм и 785 нм с последующей обработкой спектральных данных по методу главных компонент.

• Неразрушающий метод обнаружения бактериальной колонизации, основанный на отслеживании изменений спектров гигантского комбинационного рассеяния (ГКР).

• Метод синтеза композитов из галлуазита и наночастиц золота, закономерности влияния pH среды на осаждение наночастиц золота на поверхность галлуазита, модифицированного (3-аминопропил)триэтоксисиланом.

• Метод синтеза композитов из галлуазита и наночастиц серебра с инкапсулированной в нанотрубки фосфорномолибденовой кислотой, антибактериальные свойства полученных композитов.

Степень достоверности полученных результатов подтверждается исследованиями с использованием современных приборов и стандартизацией методов физико-химического анализа, воспроизводимостью результатов физико-химических методов анализа и экспериментов, корректной обработкой данных и апробацией полученных результатов.

Апробация результатов. Основные положения и результаты работы были представлены на тринадцати международных и одной всероссийской конференциях: ICONAN2017, (Испания, Барселона, 25-27 сентября 2017), V International Conference on Colloid Chemistry andPhysicochemical Mechanics (V IC-CCPCM) (РФ, Санкт-Петербург, 10-14 сентября, 2018), NANOP2018 (Италия, Рим, 30 сентября - 03 октября 2018 г.), Nanocon 2018 (Чехия, Брно, Brno, , 17-19 октября 2018), 6th International Conference on Multifunctional, Hybrid andNanomaterials (HYMA2019) (Испания, Ситжес, 11-15 марта 2019 г), I Школа молодых ученых "Наноструктурные материалы с управляемыми свойствами" (РФ, Москва, 25-27 сентября 2019 г), UK-Russia workshop "Dynamic self-assembly and quorum effects in chemistry and biology predicted by non-linear modelling algorithms" (DySA) (Великобритания, Ливерпуль, 20-23 октября 2019), AppliedNanotechnology andNanoscience International Conference (ANNIC2019) (Франция, Париж, 18-20 ноября 2019), «Л0М0Н0С0В-2020»

(РФ, Москва, 10-27 ноября 2020), Oil and Gas Horizons XII (РФ, Москва, 18-20 ноября 2020), «ЛОМОНОСОВ-2021» (РФ, Москва, 12-23 апреля 2021).

Публикации. Материалы диссертации изложены в 24 публикациях, в том числе 4 патентах РФ, 10 статьях (8 статей в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ, в том числе 8 статей в журналах, индексируемых в базах, данных Scopus и Web of Science), 10 тезисах докладов на конференциях. Объем и структура работы

Диссертационная работа включает введение, 7 глав, заключение, список сокращений, список литературы из 336 источников. Общий объём работы -197 страниц машинописного текста, в том числе 5 таблиц и 76 рисунков.

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Спектроскопия ГКР

Комбинационное рассеяние с поверхностным усилением или гигантское комбинационное рассеяние (ГКР) было впервые обнаружено в 1974 году Флейшманом и др. [1]. Во время исследования был обнаружен неожиданно большой сигнал комбинационного рассеяния от пиридина, адсорбированного на шероховатом серебряном электроде. Вскоре Жанмэр и ван Дайн, а также Альбрехт и Крейтон [2] подтвердили выводы Флейшмана и выдвинули гипотезу о том, что данное явление вызвано сильными электромагнитными полями на поверхности металла (Жанмэр) или образованием комплекса молекула-металл (Альбрехт). Позже Московиц [3, 4] предположил, что большой сигнал был вызван оптическим возбуждением коллективных колебаний электронов в металлических наноразмерных элементах на поверхности электрода. Исследования, проведенные в последующие годы, подтвердили, что ГКР имеет двоякое происхождение, связанное с электромагнитным [5-7] и химическим (адсорбционным) эффектом [5, 7-9]. Усиление сигнала в ГКР по сравнению с КР составляет от 5 до 14 порядков в зависимости от структуры поверхности и согласования частоты возбуждающего излучения со спектром поглощения аналита (анализируемого вещества). Спектроскопия ГКР включает следующие преимущества спектроскопии комбинационного рассеяния света:

(а) возможность распознавания молекул за счет «вибрационных отпечатков»;

(б) неразрушающий анализ;

(в) минимальная необходимая подготовка образца;

(г) возможность проведения измерений в биологических жидкостях, поскольку спектр воды довольно слабый;

(д) одновременное обнаружение различных аналитов;

(е) возможность проведения анализа «на месте» с помощью портативных инструментов [10] с высокой чувствительностью, которая в некоторых случаях может даже позволить обнаружение отдельных молекул

[11-14].

Важно упомянуть, что новые технологические разработки за последние тридцать лет внесли важный вклад в область спектроскопии КР/ГКР [15]. Например, введение приборов с зарядовой связью (ПЗС), которые благодаря своей многоканальной конфигурации значительно улучшили качество (то есть отношение сигнал/шум) регистрируемых спектров; изобретение голографических режекторных фильтров, которые заменили (для многих приложений) громоздкие и дорогие тройные спектрографы, позволив эффективно отфильтровывать полосу рэлеевского рассеяния; внедрение компактных и дешевых твердотельных лазеров [16, 17]. Ручные или портативные спектрометры КР стали доступны с начала 2000-х годов. Миниатюризации и снижения стоимости спектрометров КР удалось достичь за счет улучшения двух ключевых компонентов: лазерных источников и детекторов ПЗС. Эти улучшения вызваны коммерциализацией потребительских электронных продуктов, таких как проигрыватели компакт-дисков и цифровые камеры [18].

Возможности спектроскопии ГКР, наряду с совершенствованием приборной базы, способствуют применению этого метода во многих областях и трансформируют его из метода доступного для небольшого числа узко специализированных лабораторий, как это было в прошлом, в доступную аналитическую методику.

В настоящее время ученые работают над несколькими аспектами спектроскопии ГРК, например, фундаментальными аспектами, связанными с электромагнитным [6, 19-21] или химическим [8, 22, 23] механизмами усиления, обнаружением одиночных молекул [11-14], исследованием структурных свойств, направленных на изучение того, как структура подложки ГКР влияет на ее оптический отклик [24, 25] зонд-усиленной

спектроскопией КР (ЗУКР) [26-29] и сверхбыстрыми ГКР-исследованиями молекулярной динамики на границе с металлическими поверхностями [30, 31]. Еще одно важное направление — разработка подложек с оптимальными характеристиками для ГКР. Стратегии изготовления рассмотрены в нескольких статьях [32-35] и включают, например, методы «мокрой» химии [36], сборку наночастиц на разных типах поверхностей [37, 38] и изготовление упорядоченных массивов наночастиц [39-41]. Аналитические аспекты ГКР, такие как сочетания с методами разделения (газовая, жидкостная, тонкослойная хроматография и т.д) также исследуются [42] вместе с вопросами, связанными с количественным определением аналитов [43-48]. Что касается конкретных приложений, спектроскопия ГКР использовалась для обнаружения пищевых добавок или загрязнителей [49-52], взрывчатых веществ и боевых отравляющих веществ [53], патогенных микроорганизмов [54-66], в судебной медицине [67], а также для мониторинга реакций, катализируемых металлическими поверхностями [68] или наночастицами [69]. Наконец, стоит упомянуть, что плазмонное усиление оптического отклика использовалось для усиления также когерентного антистоксового комбинационного рассеяния света (КАРС) [70, 71], вынужденного комбинационного рассеяния света (ВКР) [72, 73], гиперкомбинированного рассеяния света [65, 74, 75] флуоресценции [76-78] и поглощения инфракрасного излучения [7, 79].

1.1.1. Происхождение эффекта ГКР

Комбинационное рассеяние - это неупругое рассеяние фотонов, которое может происходить, когда они взаимодействуют с веществом. Как следствие этого взаимодействия, фотоны могут терять энергию в пользу молекулы, которая переводится из основного состояния в свое первое возбужденное колебательное состояние (стоксовое комбинационное рассеяние), или, наоборот, получают энергию от молекулы, которая претерпевает противоположный процесс (антистоксовое комбинационное рассеяние);

следовательно, неупруго рассеянные фотоны содержат информацию о колебательных модах материалов, с которыми они взаимодействуют [16, 80].

Так как при невысоких температурах заселённость основного колебательного уровня превышает заселённость возбуждённых колебательных состояний, интенсивность стоксовых полос в спектрах КР значительно выше, чем антистоксовых полос. Сигнал КР, генерируемый образцом (здесь и далее подразумевается стоксовое КР), может быть записан как:

РКР = КЫак1 (1.1)

где Ркр (фотоны/с) - мощность комбинационного рассеяния, измеренная детектором; К учитывает долю фотонов, которые после испускания из молекул собираются и преобразуются в электроны детектором (включает несколько инструментальных параметров); N - количество молекул аналита внутри фокусного объёма лазерного пучка; аи (см2/молекулы) -сечение комбинационного рассеяния к-й моды, проинтегрированное по ширине полосы и по всем направлениям излучения; и I (фотоны/(см2с)) -интенсивность лазерного излучения, падающего на образец [81].

КР по своей сути является очень слабым по интенсивности явлением, примерно на 6-10 порядков менее интенсивным, чем флуоресценция [82]. Однако КР, создаваемое молекулами, можно существенно усилить, расположив их вблизи наноструктурированной поверхности металла, проявляющей свойства поверхностного плазмонного резонанса, соответствующего частотам возбуждения и испускания КР. В этом случае проявляется поверхностно-усиленное комбинационное рассеяние или гигантское комбинационное рассеяние (ГКР), а не простое комбинационное рассеяние. КР и ГКР формально связаны следующим уравнением:

р —Г Р — гЭМ /~Химп (Л 9Л

ГГКР = ^ГКРМКР = ^ГКР^ГКР МКР (1.2)

Gгкp называется (общим) фактором усиления ГКР и учитывает усиление, индуцированное подложкой. Общее усиление ГКР включает два фактора, вносящих мультипликативный вклад,

электромагнитный (£Экр) и химический (£Хкр), особенности которых описаны ниже.

Фактор электромагнитного усиления (£Экр):

- происходит из-за локализации света на поверхности подложки;

- является характеристикой подложки и не зависит от типа молекулы;

- даёт самый большой вклад в усиление КР, может достигать очень высоких значений, около 1010;

- для максимального эффекта требуется, чтобы молекула была размещена не слишком далеко от подложки (на расстоянии примерно 1-10 нм от поверхности). Это считается эффектом дальнего порядка (по сравнению с длиной химической связи).

Фактор химического усиления (£Хкр):

- химическое усиление возникает из-за модификации поляризуемости молекулы (и, следовательно, сечений комбинационного рассеяния её колебательных мод) как следствие её физико-химического взаимодействия с подложкой;

- зависит от типа молекулы;

- вклад химического усиления обычно считается гораздо меньшим, чем электромагнитного и, в зависимости от конкретного механизма, его величина может достигать 102-104;

- требует непосредственного контакта или очень небольшого расстояния (несколько ангстрем) [83] между молекулой и подложкой. Считается эффектом ближнего порядка.

Разделение между химическим и электромагнитным усилением может быть не столь четким, как представлено ранее, например, относительная ориентация молекулы относительно локального поля может вызывать усиление полос КР по-разному в зависимости от симметрии их тензора поляризуемости комбинационного рассеяния. Этот эффект имеет электромагнитное происхождение, но также зависит от типа молекулы и ее ориентации на поверхности [82]. Обычно химические и электромагнитные

эффекты рассматривают как отдельные, однако ученые пытаются создать единую теорию ГРК. Текущее состояние описано в работе Динга и соавторов [6].

1.1.2 Спектроскопия ГКР биологических объектов

Достижения в нанотехнологии, в области фотоники, а также разработка компактных, надёжных и недорогих систем для получения спектров комбинационного рассеяния в полевых условиях, способствуют более широкому использованию метода спектроскопии ГКР для обнаружения не только химических веществ, но и биологических объектов. В этой части работы будет рассмотрено использование спектроскопии ГКР для получения колебательных спектров бактерий. Основными преимуществами спектроскопии ГКР для этой цели являются чувствительность метода и высокое разрешение спектров. Последнее делает возможным одновременный многокомпонентный анализ, что особенно важно, учитывая сложность состава бактериальных клеток.

То, что наблюдается в спектрах ГКР, определяется молекулами, которые адсорбируются на поверхности наночастиц золота или серебра. Это, в свою очередь, определяется тем, как бактерии и наночастицы золота или серебра взаимодействуют друг с другом. Поэтому для интерпретации ГКР-спектров бактерий необходимо знать, какие вещества содержатся на поверхности клеток бактерий и как они взаимодействуют с наночастицами. С этой целью следует кратко рассмотреть строение бактериальных клеток. Известно, что металлы, в том числе серебро и золото, обладают антибактериальными свойствами [84]. То, как эти металлы взаимодействуют с бактериями, влияет не только на их антибактериальную активность, но и определяет то, что наблюдается в спектрах ГКР.

1.1.2.1. Структура бактерий

Бактерии являются прокариотическими микроорганизмами, то есть у них нет мембранно-связанных органелл, таких как ядро или митохондрии [85]. Клетки бактерий, как правило, имеют размер около нескольких микрометров и форму сфер, стержней или спиралей. Генетический материал обычно представляет собой единую круговую бактериальную хромосому ДНК, расположенную в цитоплазме в теле неправильной формы, называемом нуклеоидом. Клетка бактерии окружена цитоплазматической мембраной. За пределами цитоплазматической мембраны находится клеточная стенка. Клеточная стенка и цитоплазматическая мембрана вместе составляют оболочку клетки. По типу оболочки бактерии делятся на две основные категории: грамположительные и грамотрицательные (или, более точно -бактерии с Грам-положительным и Грам-отрицательным типом строения оболочки). Схемы оболочек клеток с Грам-положительным и Грам-отрицательным типом строения показаны на рисунке 1.1 [86].

Окрашивание по Граму дифференцирует бактерии по химическим и физическим свойствам их клеточных стенок, контрастируя пептидогликан, присутствующий в клеточной стенке [87]. Грамположительные бактерии имеют толстый пептидогликановый слой, а грамотрицательные бактерии -тонкий. В целом, 90 % грамположительной клеточной стенки состоит из пептидогликана [88]. Грамотрицательная клеточная стенка состоит из пептидогликана только на 10-20 %. В результате, во время окрашивания грамположительные бактерии удерживают кристаллический фиолетовый и окрашиваются в фиолетовый цвет, который не исчезает при промывке [87]. Грамотрицательные бактерии при промывке теряют окраску и в дальнейшем окрашиваются вторым красителем, например, фуксином, приобретая розовую окраску.

Рисунок 1.1 - Схематическая иллюстрация строения мембран: (а) грамотрицательная бактерия; (б) грамположительная бактерия

Клеточная стенка бактерии обеспечивает структурную целостность клетки [88]. Пептидогликан - это полимер, состоящий из сахаров и аминокислот, образующих пористый, сетчатый слой снаружи клеточной мембраны. Как показано на рисунке 1.1б, многоатомные спирты, известные как тейхоевые кислоты, встраиваются в грамположительную клеточную стенку. Некоторые из этих многоатомных спиртов связываются с липидами и образуют липотейхоевые кислоты. Эти липотейхоевые кислоты ковалентно связаны с липидами внутри клеточной мембраны и, следовательно, ответственны за связь пептидогликана с клеточной стенкой. Грамотрицательная клеточная оболочка представляет собой многослойную клеточную структуру, состоящую из внешней мембраны, пептидогликана в периплазматическом пространстве и клеточной мембраны (рисунок 1.1а) [87, 88]. Самым внешним слоем стенки грамотрицательных бактерий является наружная мембрана, состоящая из трех областей: наиболее консервативного

липида А, ядра полисахарида и О-специфического антигена [86]. В наружной мембране присутствуют порины, или пороподобные структуры, которые обеспечивают диффузию питательных веществ в клетку и вывод отходов [89]. Периплазматическое пространство находится между наружной мембраной и внутренней цитоплазматической мембраной [89]. Оно заполнено гелеподобной матрицей, называемой периплазмой, которая содержит белки, связывающие аминокислоты, сахара, витамины, ионы, а также ферменты. Как у грамположительных, так и у грамотрицательных бактерий клеточная мембрана представляет собой фосфолипидный бислой со встроенными белками, который контролирует движение материалов в клетку и из нее [90].

Как в эукариотах, так и в прокариотах для хранения и транспортировки химической энергии внутри клеток используется аденозинтрифосфат (АТФ). В эукариотических клетках производство АТФ происходит в митохондриях. Однако прокариоты, такие как бактерии, не имеют митохондрий. Вместо этого у бактерий АТФаза и транспортная электронная цепь расположены внутри цитоплазматической мембраны между гидрофобными хвостами внутренней и наружной стенок фосфолипидной мембраны [91]. В результате разрушения сахаров и других питательных веществ, положительно заряженные протоны снаружи мембраны накапливаются в гораздо большей концентрации, чем внутри мембраны. Это создает избыточный положительный заряд снаружи мембраны и относительно отрицательный заряд внутри. При этом формируется так называемый трансмембранный потенциал, который может использоваться клеткой для различных задач, в том числе фосфорилирования АДФ в АТФ. Цитоплазматическая мембрана служит не только для преобразования энергии, но и для переработки питательных веществ, синтеза структурных макромолекул и секреции многих ферментов, необходимых для жизни. Вся эта деятельность становится актуальной при интерпретации спектральных данных спектроскопии ГКР бактерий.

Некоторые бактерии могут иметь капсулу снаружи клеточной оболочки. Эта капсула не показана на рисунке 1.1. Капсулы бактерий состоят из

высокомолекулярных полисахаридов и/или полипептидов и связаны с вирулентностью и способностью образовывать биопленки [92]. Капсула защищает клетку от высыхания и поглощения макрофагами и предотвращает прикрепление бактериофагов к поверхности клетки [93].

1.1.2.2. Методы и подложки, используемые для получения спектров

ГКР

Бактерии выращиваются в питательной среде. Для микроорганизмов питательная среда содержит источник углерода, такой как глюкоза, вода, различные соли, а также источник аминокислот и азота (например, говяжий бульон, дрожжевой экстракт). Сами по себе компоненты питательной среды имеют спектральные линии в спектрах ГКР, которые перекрываются с бактериальными пиками [94]. Следовательно, для удаления остаточной питательной среды клетки необходимо тщательно отмывать. Удаление бактериальной среды может быть осуществлено путем проведения как минимум трех стандартных циклов промывки/центрифугирования [95]. В то время как многие штаммы бактерий достаточно выносливы и могут существовать в воде без видимых изменений из-за осмотического дисбаланса, некоторые штаммы бактерий чувствительны к изменениям осмолярности и происходит лизис. Чтобы этого не происходило, бактериальные клетки необходимо промывать буферным раствором. Из буферных растворов, рассмотренных в исследовании [96], боратный буфер был единственным, который не подавлял эффект ГКР. Боратный буфер также не имел заметного спектра ГКР.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Горбачевский Максим Викторович, 2021 год

Список использованных источников

1. Fleischmann M., Hendra P.J., McQuillan A.J. Raman spectra of pyridine adsorbed at a silver electrode // Chem. Phys. Lett. 1974. Vol. 26, № 2. P. 163-166.

2. Albrecht M.G., Creighton J.A. Anomalously Intense Raman Spectra of Pyridine at a Silver Electrode // J. Am. Chem. Soc. 1977. Vol. 99, № 15. P. 5215-5217.

3. Moskovits M. Surface roughness and the enhanced intensity of Raman scattering by molecules adsorbed on metals // J. Chem. Phys. 1978. Vol. 69, № 9. P. 4159-4161.

4. Moskovits M. Surface-enhanced spectroscopy //Reviews of modern physics. - 1985. - T. 57. - №. 3. - C. 783.

5. ERIC C. LE RU P.G.E. Principles of surface enhanced Raman spectroscopy // 2009_Principles Surf. Enhanc. Raman Spectrosc. 2014. Vol. XXXIII, № 2. P. 81-87.

6. Ding S.Y. et al. Electromagnetic theories of surface-enhanced Raman spectroscopy // Chem. Soc. Rev. 2017. Vol. 46, № 13. P. 4042-4076.

7. Aroca R. Surface-Enhanced Vibrational Spectroscopy // Surface-Enhanced Vib. Spectrosc. 2007. P. 1-233.

8. Lombardi J.R., Birke R.L. A unified view of surface-enhanced raman scattering // Acc. Chem. Res. 2009. Vol. 42, № 6. P. 734-742.

9. Otto A. Charge transfer in first layer enhanced Raman scattering and surface resistance // Q. Phys. Rev. 2017. Vol. 3, № 3. P. 1-14.

10. Eberhardt K. et al. Advantages and limitations of Raman spectroscopy for molecular diagnostics: An update // Expert Rev. Mol. Diagn. 2015. Vol. 15, № 6. P. 773-787.

11. Zrimsek A.B., Wong N.L., Van Duyne R.P. Single Molecule Surface-Enhanced Raman Spectroscopy: A Critical Analysis of the Bianalyte versus Isotopologue Proof // J. Phys. Chem. C. 2016. Vol. 120, № 9. P. 5133-5142.

12. Nie S., Emory S.R. Probing single molecules and single nanoparticles by surface-enhanced Raman scattering // Science (80-. ). 1997. Vol. 275, № 5303. P. 1102-1106.

13. Etchegoin P.G., Le Ru E.C. A perspective on single molecule SERS: Current status and future challenges // Phys. Chem. Chem. Phys. 2008. Vol. 10, № 40. P. 6079-6089.

14. Kneipp K. et al. Single molecule detection using surface-enhanced raman scattering (SERS) // Phys. Rev. Lett. 1997. Vol. 78, № 9. P. 1667-1670.

15. Adar F., Delhaye M., DaSilva E. Evolution of instrumentation for detection of the Raman effect as driven by available technologies and by developing applications // J. Chem. Educ. 2007. Vol. 84, № 1. P. 50-60.

16. McCreery R.L. Raman Spectroscopy for Chemical Analysis // Meas. Sci. Technol. 2001. Vol. 12, № 5. P. 653-654.

17. Demtroder W. Laser spectroscopy: Vol. 2 experimental techniques // Laser

Spectrosc. Vol. 2 Exp. Tech. 2008. P. 1-697.

18. Carron K., Cox R. Qualitative analysis and the answer box: A perspective on portable Raman spectroscopy // Anal. Chem. 2010. Vol. 82, № 9. P. 34193425.

19. Le Ru E.C., Etchegoin P.G. Quantifying SERS enhancements // MRS Bull. 2013. Vol. 38, № 8. P. 631-640.

20. Kumar R. et al. Advanced aspects of electromagnetic SERS enhancement factors at a hot spot // J. Pure Appl. Microbiol. 2015. Vol. 9, № Special Edition 2. P. 357-364.

21. Zhu W. et al. Quantum mechanical effects in plasmonic structures with subnanometre gaps // Nat. Commun. 2016. Vol. 7.

22. Alessandri I., Lombardi J.R. Enhanced Raman Scattering with Dielectrics // Chem. Rev. 2016. Vol. 116, № 24. P. 14921-14981.

23. Otto A. Surface-enhanced Raman scattering: "Classical" and "Chemical" origins. 1984. P. 289-418.

24. Kleinman S.L. et al. Structure enhancement factor relationships in single gold nanoantennas by surface-enhanced raman excitation spectroscopy // J. Am. Chem. Soc. 2013. Vol. 135, № 1. P. 301-308.

25. Le Ru E.C. et al. Experimental verification of the SERS electromagnetic model beyond the |B|4 approximation: Polarization effects // J. Phys. Chem. C. 2008. Vol. 112, № 22. P. 8117-8121.

26. Schmid T. et al. Nanoscale chemical imaging using tip-enhanced raman spectroscopy: A critical review // Angew. Chemie - Int. Ed. 2013. Vol. 52, № 23. P.5940-5954.

27. Kim H. et al. Resonance Raman and surface- and tip-enhanced Raman spectroscopy methods to study solid catalysts and heterogeneous catalytic reactions // Chem. Soc. Rev. 2010. Vol. 39, № 12. P. 4820-4844.

28. Pettinger B. et al. Tip-enhanced raman spectroscopy: Near-fields acting on a few molecules // Annu. Rev. Phys. Chem. 2012. Vol. 63. P. 379-399.

29. Yeo B.-S. et al. Tip-enhanced Raman Spectroscopy - Its status, challenges and future directions // Chem. Phys. Lett. 2009. Vol. 472, № 1-3. P. 1-13.

30. Gruenke N.L. et al. Ultrafast and nonlinear surface-enhanced Raman spectroscopy // Chem. Soc. Rev. 2016. Vol. 45, № 8. P. 2263-2290.

31. Keller E.L. et al. Ultrafast surface-enhanced Raman spectroscopy // Analyst. 2015. Vol. 140, № 15. P. 4922-4931.

32. Mosier-Boss P.A. Review of SERS substrates for chemical sensing // Nanomaterials. 2017. Vol. 7, № 6.

33. Brolo A.G., Fan M.K., Andrade G.F.S. A review on the fabrication of substrates for surface enhanced Raman spectroscopy and their applications in analytical chemistry // Anal. Chim. Acta. 2011. Vol. 693, № 1-2. P. 7-25.

34. Lin X.M. et al. Surface-enhanced raman spectroscopy: Substrate-related issues // Anal. Bioanal. Chem. 2009. Vol. 394, № 7. P. 1729-1745.

35. Jones M.R. et al. Templated techniques for the synthesis and assembly of plasmonic nanostructures // Chem. Rev. 2011. Vol. 111, № 6. P. 3736-3827.

36. Reguera J. et al. Anisotropic Metal Nanoparticles for Surface-Enhanced

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

Raman Scattering* // Colloid. Synth. Plasmonic Nanometals. 2020. P. 713— 754.

Polavarapu L., Liz-Marzan L.M. Towards low-cost flexible substrates for nanoplasmonic sensing // Phys. Chem. Chem. Phys. 2013. Vol. 15, № 15. P. 5288-5300.

Grabar K.C. et al. Preparation and Characterization of Au Colloid

Monolayers // Anal. Chem. 1995. Vol. 67, № 4. P. 735-743.

Zhu W. et al. Lithographically fabricated optical antennas with gaps well

below 10 nm // Small. 2011. Vol. 7, № 13. P. 1761-1766.

Yan B. et al. Engineered SERS substrates with multiscale signal

enhancement: nanoparticle cluster arrays // ACS Nano. 2009. Vol. 3, № 5. P.

1190-1202.

Cottat M. et al. Soft UV nanoimprint lithography-designed highly sensitive substrates for SERS detection // Nanoscale Res. Lett. 2014. Vol. 9, № 1. Zhang Y. et al. Surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) combined techniques for high-performance detection and characterization // TrAC -Trends Anal. Chem. 2017. Vol. 90. P. 1-13.

Kâmmer E. et al. A new calibration concept for a reproducible quantitative detection based on SERS measurements in a microfluidic device demonstrated on the model analyte adenine // Phys. Chem. Chem. Phys.

2014. Vol. 16, № 19. P. 9056-9063.

Kâmmer E. et al. Quantitative SERS studies by combining LOC-SERS with the standard addition method // Anal. Bioanal. Chem. 2015. Vol. 407, № 29. P. 8925-8929.

Shen W. et al. Reliable quantitative SERS analysis facilitated by core-shell nanoparticles with embedded internal standards // Angew. Chemie - Int. Ed.

2015. Vol. 54, № 25. P. 7308-7312.

Ricci M. et al. On the SERS quantitative determination of organic dyes // J. Raman Spectrosc. 2018. Vol. 49, № 6. P. 997-1005.

Fornasaro S. et al. Label-Free Quantification of Anticancer Drug Imatinib in Human Plasma with Surface Enhanced Raman Spectroscopy // Anal. Chem. 2018. Vol. 90, № 21. P. 12670-12677.

Goodacre R., Graham D., Faulds K. Recent developments in quantitative SERS: Moving towards absolute quantification // TrAC - Trends Anal. Chem. 2018. Vol. 102. P. 359-368.

Zheng J., He L. Surface-Enhanced Raman Spectroscopy for the Chemical Analysis of Food // Compr. Rev. Food Sci. Food Saf. 2014. Vol. 13, № 3. P. 317-328.

Peksa V. et al. Quantitative SERS analysis of azorubine (E 122) in sweet drinks // Anal. Chem. 2015. Vol. 87, № 5. P. 2840-2844. Cheung W. et al. Quantitative analysis of the banned food dye sudan-1 using surface enhanced raman scattering with multivariate chemometrics // J. Phys. Chem. C. 2010. Vol. 114, № 16. P. 7285-7290.

Pilot R. SERS detection of food contaminants by means of portable Raman instruments // J. Raman Spectrosc. 2018. Vol. 49, № 6. P. 954-981.

53. Hakonen A. et al. Detection of nerve gases using surface-enhanced Raman scattering substrates with high droplet adhesion // Nanoscale. 2016. Vol. 8, № 3. P. 1305-1308.

54. Cialla-May D. et al. Recent progress in surface-enhanced Raman spectroscopy for biological and biomedical applications: From cells to clinics // Chem. Soc. Rev. 2017. Vol. 46, № 13. P. 3945-3961.

55. Stockel S. et al. The application of Raman spectroscopy for the detection and identification of microorganisms // J. Raman Spectrosc. 2016. Vol. 47, № 1. P. 89-109.

56. Xie W., Schlucker S. Medical applications of surface-enhanced Raman scattering // Phys. Chem. Chem. Phys. 2013. Vol. 15, № 15. P. 5329-5344.

57. Madzharova F., Heiner Z., Kneipp J. Surface Enhanced Hyper-Raman Scattering of the Amino Acids Tryptophan, Histidine, Phenylalanine, and Tyrosine // J. Phys. Chem. C. 2017. Vol. 121, № 2. P. 1235-1242.

58. Wang Z. et al. SERS-Activated Platforms for Immunoassay: Probes, Encoding Methods, and Applications // Chem. Rev. 2017. Vol. 117, № 12. P. 7910-7963.

59. Pahlow S. et al. Isolation and identification of bacteria by means of Raman spectroscopy // Adv. Drug Deliv. Rev. 2015. Vol. 89. P. 105-120.

60. Cialla D. et al. SERS-based detection of biomolecules // Nanophotonics. 2014. Vol. 3, № 6. P. 383-411.

61. Petry R., Schmitt M., Popp J. Raman Spectroscopy-A Prospective Tool in the Life Sciences // ChemPhysChem. 2003. Vol. 4, № 1. P. 14-30.

62. Mosier-Boss P.A. Review on SERS of bacteria // Biosensors. 2017. Vol. 7, № 4.

63. Ngo H.T. et al. Multiplex detection of disease biomarkers using SERS molecular sentinel-on-chip // Anal. Bioanal. Chem. 2014. Vol. 406, № 14. P. 3335-3344.

64. Zheng X.S. et al. Label-free SERS in biological and biomedical applications: Recent progress, current challenges and opportunities // Spectrochim. Acta -Part A Mol. Biomol. Spectrosc. 2018. Vol. 197. P. 56-77.

65. Kircher M.F. et al. A brain tumor molecular imaging strategy using a new triple-modality MRI-photoacoustic-Raman nanoparticle // Nat. Med. 2012. Vol. 18, № 5. P. 829-834.

66. Xie W., Schlucker S. Surface-enhanced Raman spectroscopic detection of molecular chemo- and plasmo-catalysis on noble metal nanoparticles // Chem. Commun. 2018. Vol. 54, № 19. P. 2326-2336.

67. Fikiet M.A. et al. Surface enhanced Raman spectroscopy: A review of recent applications in forensic science // Spectrochim. Acta - Part A Mol. Biomol. Spectrosc. 2018. Vol. 197. P. 255-260.

68. Dong J.C. et al. In situ Raman spectroscopic evidence for oxygen reduction reaction intermediates at platinum single-crystal surfaces // Nat. Energy. 2019. Vol. 4, № 1. P. 60-67.

69. Xie W., Walkenfort B., Schlucker S. Label-free SERS monitoring of chemical reactions catalyzed by small gold nanoparticles using 3D plasmonic

70

71

72

73

74

75

76

77

78

79

80

81

82

83

84

85

86

superstructures // J. Am. Chem. Soc. 2013. Vol. 135, № 5. P. 1657-1660. Steuwe C. et al. Surface enhanced coherent anti-stokes raman scattering on nanostructured gold surfaces // Nano Lett. 2011. Vol. 11, № 12. P. 53395343.

Ichimura T. et al. Local enhancement of coherent anti-Stokes Raman scattering by isolated gold nanoparticles // J. Raman Spectrosc. 2003. Vol. 34, № 9. P. 651-654.

Frontiera R.R. et al. Surface-enhanced femtosecond stimulated Raman spectroscopy // J. Phys. Chem. Lett. 2011. Vol. 2, № 10. P. 1199-1203. Prince R.C., Frontiera R.R., Potma E.O. Stimulated Raman scattering: From bulk to nano // Chem. Rev. 2017. Vol. 117, № 7. P. 5070-5094. Madzharova F. et al. Gold Nanostructures for Plasmonic Enhancement of Hyper-Raman Scattering // J. Phys. Chem. C. 2018. Vol. 122, № 5. P. 29312940.

Heiner Z. et al. Surface-enhanced hyper Raman hyperspectral imaging and probing in animal cells // Nanoscale. 2017. Vol. 9, № 23. P. 8024-8032. Lakowicz J.R. et al. Advances in surface-enhanced fluorescence // Plasmon. Biol. Med. 2004. Vol. 5327. P. 10.

Aslan K. et al. Metal-enhanced fluorescence: An emerging tool in biotechnology // Curr. Opin. Biotechnol. 2005. Vol. 16, № 1 SPEC. ISS. P. 55-62.

Lakowicz J.R. Principles of fluorescence spectroscopy // Principles of Fluorescence Spectroscopy. 2006. 1-954 p.

Neubrech F. et al. Surface-enhanced infrared spectroscopy using resonant nanoantennas // Chem. Rev. 2017. Vol. 117, № 7. P. 5110-5145. Long D.A. The Raman effect: a unified treatment of the theory of Raman scattering by molecules. 2002 // West Sussex, Engl. John Wiley Sons Ltd. 2002. Vol. 8. P. 21-22.

Pilot R., Signorini R., Fabris L. Surface-enhanced Raman spectroscopy: Principles, substrates, and applications // Met. Nanoparticles Clust. Adv. Synth. Prop. Appl. 2017. P. 89-164.

Lacharmoise P.D., Le Ru E.C., Etchegoin P.G. Guiding molecules with electrostatic forces in surface enhanced raman spectroscopy // ACS Nano. 2009. Vol. 3, № 1. P. 66-72.

Muniz-Miranda M., Muniz-Miranda F., Pedone A. Spectroscopic and computational studies on ligand-capped metal nanoparticles and clusters // Met. Nanoparticles Clust. Adv. Synth. Prop. Appl. 2017. P. 55-87. Lemire J.A., Harrison J.J., Turner R.J. Antimicrobial activity of metals: Mechanisms, molecular targets and applications // Nat. Rev. Microbiol. 2013. Vol. 11, № 6. P. 371-384.

Cowan, Marjorie; Bunn, Jennifer; Atlas, Ronald; Smith H. Microbiology Fundamentals A Clinical Approach // Dyn. Learn. 2016. P. 1. Wang G. et al. High-quality 3D structures shine light on antibacterial, anti-biofilm and antiviral activities of human cathelicidin LL-37 and its fragments // Biochim. Biophys. Acta - Biomembr. 2014. Vol. 1838, № 9. P. 2160-2172.

87. Fournier A.M. The Gram stain. // Ann. Intern. Med. 1998. Vol. 128, № 9. P. 776.

88. Vijayaraghavan K., Yun Y.S. Bacterial biosorbents and biosorption // Biotechnol. Adv. 2008. Vol. 26, № 3. P. 266-291.

89. Beveridge T.J. Structures of gram-negative cell walls and their derived membrane vesicles // J. Bacteriol. 1999. Vol. 181, № 16. P. 4725-4733.

90. HUGHES D.E. The bacterial cytoplasmic membrane. // J. Gen. Microbiol. 1962. Vol. 29. P. 39-46.

91. Talaro K.P. Foundations in Microbiology. 2009. P. 928.

92. Breakwell D.P., Moyes R.B., Reynolds J. Differential Staining of Bacteria: Capsule Stain // Curr. Protoc. Microbiol. 2009. Vol. 15, № 1.

93. Schembri M.A., Dalsgaard D., Klemm P. Capsule Shields the Function of Short Bacterial Adhesins // J. Bacteriol. 2004. Vol. 186, № 5. P. 1249-1257.

94. Marotta N.E., Bottomley L.A. Surface-enhanced raman scattering of bacterial cell culture growth media // Appl. Spectrosc. 2010. Vol. 64, № 6. P. 601-606.

95. Premasiri W.R., Gebregziabher Y., Ziegler L.D. On the difference between surface-enhanced Raman scattering (SERS) spectra of cell growth media and whole bacterial cells // Appl. Spectrosc. 2011. Vol. 65, № 5. P. 493-499.

96. Mosier-Boss P.A. et al. SERS substrates fabricated using ceramic filters for the detection of bacteria // Spectrochim. Acta - Part A Mol. Biomol. Spectrosc. 2016. Vol. 153. P. 591-598.

97. Efrima S., Bronk B. V. Silver colloids impregnating or coating bacteria // J. Phys. Chem. B. 1998. Vol. 102, № 31. P. 5947-5950.

98. Zeiri L. et al. Silver metal induced surface enhanced Raman of bacteria // Colloids Surfaces A Physicochem. Eng. Asp. 2002. Vol. 208, № 1-3. P. 357362.

99. Zeiri L. et al. Surface-Enhanced Raman Spectroscopy as a Tool for Probing Specific Biochemical Components in Bacteria // Appl. Spectrosc. 2004. Vol. 58, № 1. P. 33-40.

100. Jarvis R.M., Brooker A., Goodacre R. Surface-enhanced Raman spectroscopy for bacterial discrimination utilizing a scanning electron microscope with a Raman spectroscopy interface // Anal. Chem. 2004. Vol. 76, № 17. P. 5198-5202.

101. Chen L. et al. Label-free NIR-SERS discrimination and detection of foodborne bacteria by in situ synthesis of Ag colloids // J. Nanobiotechnology. 2015. Vol. 13, № 1.

102. Efrima S., Zeiri L. Understanding SERS of bacteria // J. Raman Spectrosc. 2009. Vol. 40, № 3. P. 277-288.

103. Holt R.E., Cotton T.M. Surface-Enhanced Resonance Raman and Electrochemical Investigation of Glucose Oxidase Catalysis at a Silver Electrode // J. Am. Chem. Soc. 1989. Vol. 111, № 8. P. 2815-2821.

104. Von Canstein H. et al. Secretion of flavins by Shewanella species and their role in extracellular electron transfer // Appl. Environ. Microbiol. 2008. Vol. 74, № 3. P. 615-623.

105. Zhou H. et al. SERS detection of bacteria in water by in situ coating with Ag nanoparticles // Anal. Chem. 2014. Vol. 86, № 3. P. 1525-1533.

106. Dina N.E. et al. Rapid single-cell detection and identification of pathogens by using surface-enhanced Raman spectroscopy // Analyst. 2017. Vol. 142, № 10. P. 1782-1789.

107. Sánchez-Cortés S., García-Ramos J. V. SERS of AMP on different silver colloids // J. Mol. Struct. 1992. Vol. 274, № C. P. 33-45.

108. Colni^ä A. et al. Characterization and discrimination of gram-positive bacteria using raman spectroscopy with the aid of principal component analysis // Nanomaterials. 2017. Vol. 7, № 9.

109. Wade T.D., Fritchie C.J. The crystal structure of a riboflavin-metal complex. Ribofalavin silver perchlorate hemihydrate. // J. Biol. Chem. 1973. Vol. 248, № 7. P. 2337-2343.

110. Stephen K.E. et al. Surface enhanced Raman spectroscopy (SERS) for the discrimination of Arthrobacter strains based on variations in cell surface composition // Analyst. 2012. Vol. 137, № 18. P. 4280-4286.

111. Daniels J.K. et al. Monitoring the kinetics of Bacillus subtilis endospore germination via surface-enhanced raman scattering spectroscopy // Anal. Chem. 2006. Vol. 78, № 5. P. 1724-1729.

112. Premasiri W.R. et al. The biochemical origins of the surface-enhanced Raman spectra of bacteria: a metabolomics profiling by SERS // Anal. Bioanal. Chem. 2016. Vol. 408, № 17. P. 4631-4647.

113. Premasiri W.R. et al. Rapid urinary tract infection diagnostics by surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS): identification and antibiotic susceptibilities // Anal. Bioanal. Chem. 2017. Vol. 409, № 11. P. 3043-3054.

114. Wang P. et al. Rapid concentration detection and differentiation of bacteria in skimmed milk using surface enhanced Raman scattering mapping on 4-mercaptophenylboronic acid functionalized silver dendrites // Anal. Bioanal. Chem. 2017. Vol. 409, № 8. P. 2229-2238.

115. Uusitalo S. et al. Stability optimization of microbial surface-enhanced Raman spectroscopy detection with immunomagnetic separation beads // Opt. Eng. 2017. Vol. 56, № 3. P. 037102.

116. Bodelón G. et al. Detection and imaging of quorum sensing in Pseudomonas aeruginosa biofilm communities by surface-enhanced resonance Raman scattering // Nat. Mater. 2016. Vol. 15, № 11. P. 1203-1211.

117. Schkolnik G. et al. In situ analysis of a silver nanoparticle-precipitating Shewanella biofilm by surface enhanced confocal raman microscopy // PLoS One. 2015. Vol. 10, № 12.

118. Kao P. et al. Surface-enhanced raman detection on metalized nanostructured poly(p-xylylene) films // Adv. Mater. 2008. Vol. 20, № 18. P. 3562-3565.

119. Kaminska A. et al. Rapid detection and identification of bacterial meningitis pathogens in: Ex vivo clinical samples by SERS method and principal component analysis // Anal. Methods. 2016. Vol. 8, № 22. P. 4521-4529.

120. Lin C.-C. et al. A filter-like AuNPs@MS SERS substrate for Staphylococcus aureus detection // Biosens. Bioelectron. 2014. Vol. 53. P. 519-527.

121. Wang H.H. et al. Highly raman-enhancing substrates based on silver nanoparticle arrays with tunable sub-10 nm gaps // Adv. Mater. 2006. Vol. 18, № 4. P. 491-495.

122. Wang Y.L. Functionalized arrays of raman-enhancing nanoparticles for capture and culture-free analysis of bacteria in human blood // Asia Commun. Photonics Conf. ACP 2012. 2012.

123. Premasiri W.R. et al. Characterization of the Surface Enhanced Raman Scattering (SERS) of bacteria // J. Phys. Chem. B. 2005. Vol. 109, № 1. P. 312-320.

124. Liu T.T. et al. A high speed detection platform based on surface-enhanced Raman scattering for monitoring antibiotic-induced chemical changes in bacteria cell wall // PLoS One. 2009. Vol. 4, № 5.

125. Polisetti S. et al. Spatial mapping of pyocyanin in pseudomonas aeruginosa bacterial communities using surface enhanced raman scattering // Appl. Spectrosc. 2017. Vol. 71, № 2. P. 215-223.

126. Liu T.-Y. et al. Functionalized arrays of Raman-enhancing nanoparticles for capture and culture-free analysis of bacteria in human blood // Nat. Commun. 2011. Vol. 2, № 1. P. 538.

127. Smith-Palmer T., Douglas C., Fredericks P. Rationalizing the SER spectra of bacteria // Vib. Spectrosc. 2010. Vol. 53, № 1. P. 103-106.

128. Jayaseelan S., Ramaswamy D., Dharmaraj S. Pyocyanin: Production, applications, challenges and new insights // World J. Microbiol. Biotechnol. 2014. Vol. 30, № 4. P. 1159-1168.

129. Yang D. et al. Reproducible E. coli detection based on label-free SERS and mapping // Talanta. 2016. Vol. 146. P. 457-463.

130. Kahraman M., Keseroglu K., Çulha M. On sample preparation for surface-enhanced Raman scattering (SERS) of bacteria and the source of spectral features of the spectra // Appl. Spectrosc. 2011. Vol. 65, № 5. P. 500-506.

131. Cam D. et al. Multiplex identification of bacteria in bacterial mixtures with surface-enhanced raman scattering // J. Raman Spectrosc. 2010. Vol. 41, № 5. P. 484-489.

132. Athamneh A.I.M., Senger R.S. Peptide-guided surface-enhanced raman scattering probes for localized cell composition analysis // Appl. Environ. Microbiol. 2012. Vol. 78, № 21. P. 7805-7808.

133. Mosier-Boss P.A. et al. SERS substrates fabricated using ceramic filters for the detection of bacteria: Eliminating the citrate interference // Spectrochim. Acta - Part A Mol. Biomol. Spectrosc. 2017. Vol. 180. P. 161-167.

134. Félix-Rivera H. et al. Improving SERS Detection of Bacillus thuringiensis Using Silver Nanoparticles Reduced with Hydroxylamine and with Citrate Capped Borohydride // Int. J. Spectrosc. 2011. Vol. 2011. P. 1-9.

135. Laucks M.L. et al. Comparison of psychro-active arctic marine bacteria and common mesophillic bacteria using surface-enhanced raman spectroscopy // Appl. Spectrosc. 2005. Vol. 59, № 10. P. 1222-1228.

136. Sengupta A. et al. Bioaerosol characterization by surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) // J. Aerosol Sci. 2005. Vol. 36, № 5-6. P. 651-664.

137. Sengupta A., Laucks M.L., James Davis E. Surface-enhanced Raman spectroscopy of bacteria and pollen // Appl. Spectrosc. 2005. Vol. 59, № 8. P. 1016-1023.

138. Kahraman M. et al. Reproducible surface-enhanced Raman scattering spectra of bacteria on aggregated silver nanoparticles // Appl. Spectrosc. 2007. Vol. 61, № 5. P. 479-485.

139. Kahraman M. et al. Convective assembly of bacteria for surface-enhanced Raman scattering // Langmuir. 2008. Vol. 24, № 3. P. 894-901.

140. Avci E. et al. Discrimination of urinary tract infection pathogens by means of their growth profiles using surface enhanced Raman scattering // Anal. Bioanal. Chem. 2015. Vol. 407, № 27.

141. Culha M. et al. Rapid identification of bacteria and yeast using surface-enhanced raman scattering // Surf. Interface Anal. 2010. Vol. 42, № 6-7. P. 462-465.

142. Prevo B.G., Velev O.D. Controlled, Rapid Deposition of Structured Coatings from Micro- and Nanoparticle Suspensions // Langmuir. 2004. Vol. 20, № 6. P.2099-2107.

143. Larmour I.A., Faulds K., Graham D. SERS activity and stability of the most frequently used silver colloids // J. Raman Spectrosc. 2012. Vol. 43, № 2. P. 202-206.

144. Duran N. et al. Potential use of silver nanoparticles on pathogenic bacteria, their toxicity and possible mechanisms of action // J. Braz. Chem. Soc. 2010. Vol. 21, № 6. P. 949-959.

145. Roy R., Pal A., Chaudhuri A.N. Antimicrobial effect of Silver nanoparticle on pathogenic organisms isolated from East Kolkata Wetland. 2015. Vol. 1, № 12. P. 745-752.

146. Zhou Y. et al. Antibacterial activities of gold and silver nanoparticles against Escherichia coli and bacillus Calmette-Guérin // J. Nanobiotechnology. 2012. Vol. 10.

147. Willets K.A. Surface-enhanced Raman scattering (SERS) for probing internal cellular structure and dynamics // Anal. Bioanal. Chem. 2009. Vol. 394, № 1. P. 85-94.

148. Escoriza M.F. et al. Raman spectroscopic discrimination of cell response to chemical and physical inactivation // Appl. Spectrosc. 2007. Vol. 61, № 8. P. 812-823.

149. Pearson K. LIII. On lines and planes of closest fit to systems of points in space // London, Edinburgh, Dublin Philos. Mag. J. Sci. 1901. Vol. 2, № 11. P. 559-572.

150. Hotelling H. Analysis of a complex of statistical variables into principal components // J. Educ. Psychol. 1933. Vol. 24, № 6. P. 417-441.

151. Mosier-Boss P.A., Lieberman S.H., Newbery R. Fluorescence Rejection in Raman Spectroscopy by Shifted-Spectra, Edge Detection, and FFT Filtering Techniques // Appl. Spectrosc. 1995. Vol. 49, № 5. P. 630-638.

152. Ivleva N.P. et al. Label-free in situ SERS imaging of biofilms // J. Phys. Chem. B. 2010. Vol. 114, № 31. P. 10184-10194.

153. Notingher I. Raman spectroscopy cell-based biosensors // Sensors. 2007. Vol. 7, № 8. P. 1343-1358.

154. Maeng J.S. et al. Rapid detection of food pathogens using RNA aptamers-immobilized slide // J. Nanosci. Nanotechnol. 2012. Vol. 12, № 7. P. 51385142.

155. Puppels G.J. et al. Studying single living cells and chromosomes by confocal Raman microspectroscopy // Nature. 1990. Vol. 347, № 6290. P. 301-303.

156. Huang W.E. et al. Raman microscopic analysis of single microbial cells // Anal. Chem. 2004. Vol. 76, № 15. P. 4452-4458.

157. Badr Y., Mahmoud M.A. Effect of silver nanowires on the surface-enhanced Raman spectra (SERS) of the RNA bases // Spectrochim. Acta - Part A Mol. Biomol. Spectrosc. 2006. Vol. 63, № 3. P. 639-645.

158. Podstawka E., Ozaki Y., Proniewicz L.M. Adsorption of S-S containing proteins on a colloidal silver surface studied by surface-enhanced Raman spectroscopy // Appl. Spectrosc. 2004. Vol. 58, № 10. P. 1147-1156.

159. Krimm S., Bandekar J. Vibrational spectroscopy and conformation of peptides, polypeptides, and proteins // Adv. Protein Chem. 1986. Vol. 38, № C. P. 181-364.

160. Patel I.S. et al. Barcoding bacterial cells: A SERS-based methodology for pathogen identification // J. Raman Spectrosc. 2008. Vol. 39, № 11. P. 16601672.

161. Dasari TP S., Y Z. Antibacterial Activity and Cytotoxicity of Gold (I) and (III) Ions and Gold Nanoparticles // Biochem. Pharmacol. Open Access. 2015. Vol. 04, № 06.

162. Zhang Y. et al. Facile preparation and characterization of highly antimicrobial colloid Ag or Au nanoparticles // J. Colloid Interface Sci. 2008. Vol. 325, № 2. P. 371-376.

163. Chatterjee S., Bandyopadhyay A., Sarkar K. Effect of iron oxide and gold nanoparticles on bacterial growth leading towards biological application // J. Nanobiotechnology. 2011. Vol. 9.

164. Allahverdiyev A.M. et al. Coping with antibiotic resistance: Combining nanoparticles with antibiotics and other antimicrobial agents // Expert Rev. Anti. Infect. Ther. 2011. Vol. 9, № 11. P. 1035-1052.

165. Hernández-Sierra J.F. et al. The antimicrobial sensitivity of Streptococcus mutans to nanoparticles of silver, zinc oxide, and gold // Nanomedicine Nanotechnology, Biol. Med. 2008. Vol. 4, № 3. P. 237-240.

166. Shankar S. et al. Synthesis, characterization, in vitro biocompatibility, and antimicrobial activity of gold, silver and gold silver alloy nanoparticles prepared from Lansium domesticum fruit peel extract // Mater. Lett. 2014. Vol. 137. P. 75-78.

167. Mukha I. et al. Antibacterial Action and Physicochemical Properties of Stabilized Silver and Gold Nanostructures on the Surface of Disperse Silica // J. Water Resour. Prot. 2010. Vol. 02, № 02. P. 131-136.

168. Zheng K. et al. Antimicrobial Gold Nanoclusters // ACS Nano. 2017. Vol. 11, № 7. P. 6904-6910.

169. Naik A.J.T. et al. Antimicrobial activity of polyurethane embedded with methylene blue, toluidene blue and gold nanoparticles against Staphylococcus aureus; Illuminated with white light // Mater. Chem. Phys. 2011. Vol. 129, № 1-2. P. 446-450.

170. Zhang Y. et al. Cytotoxicity of organic surface coating agents used for nanoparticles synthesis and stability // Toxicol. Vitr. 2015. Vol. 29, № 4. P. 762-768.

171. Yang X. et al. Mechanism of silver nanoparticle toxicity is dependent on dissolved silver and surface coating in caenorhabditis elegans // Environ. Sci. Technol. 2012. Vol. 46, № 2. P. 1119-1127.

172. McShan D., Ray P.C., Yu H. Molecular toxicity mechanism of nanosilver // J. Food Drug Anal. 2014. Vol. 22, № 1. P. 116-127.

173. Riley R.S., Day E.S. Gold nanoparticle-mediated photothermal therapy: applications and opportunities for multimodal cancer treatment // Wiley Interdiscip. Rev. Nanomedicine Nanobiotechnology. 2017. Vol. 9, № 4.

174. Abou El-Nour K.M.M. et al. Synthesis and applications of silver nanoparticles // Arab. J. Chem. 2010. Vol. 3, № 3. P. 135-140.

175. Faisal N., Kumar K. Polymer and metal nanocomposites in biomedical applications // Biointerface Res. Appl. Chem. 2017. Vol. 7, № 6. P. 22862294.

176. J.W. A. History of the medical use of silver // Surg. Infect. (Larchmt). 2009. Vol. 10, № 3. P. 289-292.

177. Geraldo D. et al. Green synthesis of polysaccharides-based gold and silver nanoparticles and their promissory biological activity // Biointerface Res. Appl. Chem. 2011. Vol. 6, № 3. P. 1263-1271.

178. Chowdhury N.R. et al. 'Chocolate' silver nanoparticles: Synthesis, antibacterial activity and cytotoxicity // J. Colloid Interface Sci. 2016. Vol. 482. P. 151-158.

179. Tavaf Z. et al. Evaluation of antibacterial, antibofilm and antioxidant activities of synthesized silver nanoparticles (AgNPs) and casein peptide fragments against Streptococcus mutans // Eur. J. Integr. Med. 2017. Vol. 12. P. 163-171.

180. Domeradzka-Gajda K. et al. A study on the in vitro percutaneous absorption of silver nanoparticles in combination with aluminum chloride, methyl paraben or di-n-butyl phthalate // Toxicol. Lett. 2017. Vol. 272. P. 38-48.

181. Kraeling M.E.K. et al. In vitro percutaneous penetration of silver nanoparticles in pig and human skin // Regul. Toxicol. Pharmacol. 2018. Vol. 95. P. 314-322.

182. Fortunati E. et al. Combined effects of cellulose nanocrystals and silver nanoparticles on the barrier and migration properties of PLA nano-biocomposites // J. Food Eng. 2013. Vol. 118, № 1. P. 117-124.

183. Kumar S. et al. Biodegradable hybrid nanocomposites of chitosan/gelatin and silver nanoparticles for active food packaging applications // Food Packag. Shelf Life. 2018. Vol. 16. P. 178-184.

184. Mahendra S. et al. Antimicrobial nanomaterials for water disinfection and

microbial control: Potential applications and implications // Water Res. 2008. Vol. 42, № 18. P. 4591-4602.

185. Pannerselvam B. et al. An in vitro study on the burn wound healing activity of cotton fabrics incorporated with phytosynthesized silver nanoparticles in male Wistar albino rats // Eur. J. Pharm. Sci. 2017. Vol. 100. P. 187-196.

186. Zhou Y., Tang R.C. Facile and eco-friendly fabrication of AgNPs coated silk for antibacterial and antioxidant textiles using honeysuckle extract // J. Photochem. Photobiol. B Biol. 2018. Vol. 178. P. 463-471.

187. Chen.C.Y, Li Chiang.C. Preparation of cotton fibers with antibacterial silver nanoparticles // Mater. Lett. 2008. № 62. P. 3607-3609.

188. Kejlova K. et al. Characteristics of silver nanoparticles in vehicles for biological applications // Int. J. Pharm. 2015. Vol. 496, № 2. P. 878-885.

189. Zhang L. et al. The impact of silver nanoparticles on the co-composting of sewage sludge and agricultural waste: Evolutions of organic matter and nitrogen // Bioresour. Technol. 2017. Vol. 230. P. 132-139.

190. Gupta S.D., Agarwal A., Pradhan S. Phytostimulatory effect of silver nanoparticles (AgNPs) on rice seedling growth: An insight from antioxidative enzyme activities and gene expression patterns // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2018. Vol. 161. P. 624-633.

191. Syafiuddin A. et al. A Review of Silver Nanoparticles: Research Trends, Global Consumption, Synthesis, Properties, and Future Challenges // J. Chinese Chem. Soc. 2017. Vol. 64, № 7. P. 732-756.

192. Brobbey K.J. et al. One-step flame synthesis of silver nanoparticles for roll-to-roll production of antibacterial paper // Appl. Surf. Sci. 2017. Vol. 420. P. 558-565.

193. He R., Ren F., Chen F. Embedded silver nanoparticles in KTP crystal produced by ion implantation // Mater. Lett. 2017. Vol. 193. P. 158-160.

194. Han H.J. et al. Highly reproducible polyol synthesis for silver nanocubes // J. Cryst. Growth. 2017. Vol. 469. P. 48-53.

195. Khatoon U.T. et al. Antibacterial and antifungal activity of silver nanospheres synthesized by tri-sodium citrate assisted chemical approach // Vacuum. 2017. Vol. 146. P. 259-265.

196. Verma S. et al. A facile synthesis of broad plasmon wavelength tunable silver nanoparticles in citrate aqueous solutions by laser ablation and light irradiation // Colloids Surfaces A Physicochem. Eng. Asp. 2017. Vol. 527. P. 23-33.

197. Liu F., Liu J., Cao X. Microwave-assisted Synthesis Silver Nanoparticles and Their Surface Enhancement Raman Scattering // Xiyou Jinshu Cailiao Yu Gongcheng/Rare Met. Mater. Eng. 2017. Vol. 46, № 9. P. 2395-2398.

198. Dutta P.P. et al. Antimalarial silver and gold nanoparticles: Green synthesis, characterization and in vitro study // Biomed. Pharmacother. 2017. Vol. 91. P. 567-580.

199. Singh T. et al. Biosynthesis, characterization and antibacterial activity of silver nanoparticles using an endophytic fungal supernatant of Raphanus sativus // J. Genet. Eng. Biotechnol. 2017. Vol. 15, № 1. P. 31-39.

200. Mahmoud K.H., Abbo M. Synthesis, characterization and optical properties of gelatin doped with silver nanoparticles // Spectrochim. Acta - Part A Mol. Biomol. Spectrosc. 2013. Vol. 116. P. 610-615.

201. Hanif M. et al. Polymer films with size-selected silver nanoparticles as plasmon resonance-based transducers for protein sensing // Biointerface Res. Appl. Chem. 2016. Vol. 6, № 5. P. 1564-1568.

202. Chien C.S. et al. Antibacterial activity of silver nanoparticles (AgNP) confined to mesostructured silica against methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) // J. Alloys Compd. 2018. Vol. 747. P. 1-7.

203. Lau C.P. et al. Toxic effect of high concentration of sonochemically synthesized polyvinylpyrrolidone-coated silver nanoparticles on Citrobacter sp. A1 and Enterococcus sp. C1 // J. Microbiol. Immunol. Infect. 2017. Vol. 50, № 4. P. 427-434.

204. Muhammad Z. et al. PEG capped methotrexate silver nanoparticles for efficient anticancer activity and biocompatibility // Eur. J. Pharm. Sci. 2016. Vol. 91. P. 251-255.

205. Panzarini E. et al. Glucose capped silver nanoparticles induce cell cycle arrest in HeLa cells // Toxicol. Vitr. 2017. Vol. 41. P. 64-74.

206. He H. et al. In situ green synthesis and characterization of sericin-silver nanoparticle composite with effective antibacterial activity and good biocompatibility // Mater. Sci. Eng. C. 2017. Vol. 80. P. 509-516.

207. Wang P. et al. AgNPs/PVA and AgNPs/(PVA/PEI) hybrids: Preparation, morphology and antibacterial activity // J. Phys. D. Appl. Phys. 2013. Vol. 46, № 34. P. 345303.

208. Barot T., Rawtani D., Kulkarni P. Physicochemical and biological assessment of silver nanoparticles immobilized Halloysite nanotubes-based resin composite for dental applications // Heliyon. 2020. Vol. 6, № 3. P. e03601.

209. Jana S. et al. Halloysite nanotubes with immobilized silver nanoparticles for anti-bacterial application // Colloids Surfaces B Biointerfaces. 2017. Vol. 151. P. 249-254.

210. Guo W. et al. Halloysite nanotubes loaded with nano silver for the sustained-release of antibacterial polymer nanocomposite scaffolds // J. Mater. Sci. Technol. 2020. Vol. 46. P. 237-247.

211. Akter M. et al. A systematic review on silver nanoparticles-induced cytotoxicity: Physicochemical properties and perspectives // J. Adv. Res. 2018. Vol. 9. P. 1-16.

212. Zheng K. et al. Antimicrobial silver nanomaterials // Coord. Chem. Rev. 2018. Vol. 357. P. 1-17.

213. Duran N. et al. Silver nanoparticles: A new view on mechanistic aspects on antimicrobial activity // Nanomedicine Nanotechnology, Biol. Med. 2016. Vol. 12, № 3. P. 789-799.

214. Thomas R. et al. Inhibitory effect of silver nanoparticle fabricated urinary catheter on colonization efficiency of Coagulase Negative Staphylococci // J. Photochem. Photobiol. B Biol. 2015. Vol. 149. P. 68-77.

215. Marassi V. et al. Silver nanoparticles as a medical device in healthcare settings: A five-step approach for candidate screening of coating agents // R. Soc. Open Sci. 2018. Vol. 5, № 1.

216. Koduru J.R. et al. Phytochemical-assisted synthetic approaches for silver nanoparticles antimicrobial applications: A review // Adv. Colloid Interface Sci. 2018. Vol. 256. P. 326-339.

217. Agnihotri S., Mukherji S., Mukherji S. Size-controlled silver nanoparticles synthesized over the range 5-100 nm using the same protocol and their antibacterial efficacy // RSC Adv. 2014. Vol. 4, № 8. P. 3974-3983.

218. Kim D.H. et al. Effect of the size and shape of silver nanoparticles on bacterial growth and metabolism by monitoring optical density and fluorescence intensity // Biotechnol. Bioprocess Eng. 2017. Vol. 22, № 2. P. 210-217.

219. Sanyasi S. et al. Polysaccharide-capped silver Nanoparticles inhibit biofilm formation and eliminate multi-drug-resistant bacteria by disrupting bacterial cytoskeleton with reduced cytotoxicity towards mammalian cells // Sci. Rep. 2016. Vol. 6.

220. Chen J. et al. Enhancement of the Antibacterial Activity of Silver Nanoparticles against Phytopathogenic Bacterium Ralstonia solanacearum by Stabilization // J. Nanomater. 2016. Vol. 2016.

221. Jaiswal S. et al. Enhancement of the antibacterial properties of silver nanoparticles using P-cyclodextrin as a capping agent // Int. J. Antimicrob. Agents. 2010. Vol. 36, № 3. P. 280-283.

222. Ansari M.A. et al. Interaction of silver nanoparticles with Escherichia coli and their cell envelope biomolecules // J. Basic Microbiol. 2014. Vol. 54, № 9. P. 905-915.

223. Jyoti K., Baunthiyal M., Singh A. Characterization of silver nanoparticles synthesized using Urtica dioica Linn. leaves and their synergistic effects with antibiotics // J. Radiat. Res. Appl. Sci. 2016. Vol. 9, № 3. P. 217-227.

224. Prabhu S., Poulose E.K. Silver nanoparticles: mechanism of antimicrobial action, synthesis, medical applications, and toxicity effects // Int. Nano Lett. 2012. Vol. 2, № 1.

225. Alshareef A., Laird K., Cross R.B.M. Shape-dependent antibacterial activity of silver nanoparticles on Escherichia coli and Enterococcus faecium bacterium // Appl. Surf. Sci. 2017. Vol. 424. P. 310-315.

226. Adur A.J. et al. Bio-synthesis and antimicrobial activity of silver nanoparticles using anaerobically digested parthenium slurry // J. Photochem. Photobiol. B Biol. 2018. Vol. 183. P. 30-34.

227. Etemadzade M. et al. Synthesis and evaluation of antiviral activities of novel sonochemical silver nanorods against HIV and HSV viruses // Asian Pacific J. Trop. Dis. 2016. Vol. 6, № 11. P. 854-858.

228. Tamilselvan S., Ashokkumar T., Govindaraju K. Microscopy based studies on the interaction of bio-based silver nanoparticles with Bombyx mori Nuclear Polyhedrosis virus // J. Virol. Methods. 2017. Vol. 242. P. 58-66.

229. Kalaivani R. et al. Synthesis of chitosan mediated silver nanoparticles (Ag

NPs) for potential antimicrobial applications // Front. Lab. Med. 2018. Vol. 2, № 1. P. 30-35.

230. Dojcilovic R. et al. Interaction of amino acid-functionalized silver nanoparticles and Candida albicans polymorphs: A deep-UV fluorescence imaging study // Colloids Surfaces B Biointerfaces. 2017. Vol. 155. P. 341348.

231. Lopez-Esparza J. et al. Antimicrobial activity of silver nanoparticles in polycaprolactone nanofibers against gram-positive and gram-negative bacteria // Ind. Eng. Chem. Res. 2016. Vol. 55, № 49. P. 12532-12538.

232. Bhat R. et al. Photo-irradiated biosynthesis of silver nanoparticles using edible mushroom Pleurotus florida and their antibacterial activity studies // Bioinorg. Chem. Appl. 2011. Vol. 2011.

233. Izak-Nau E. et al. Impact of storage conditions and storage time on silver nanoparticles' physicochemical properties and implications for their biological effects // RSC Adv. 2015. Vol. 5, № 102. P. 84172-84185.

234. Lee J.H. et al. Photobiologic-mediated fabrication of silver nanoparticles with antibacterial activity // J. Photochem. Photobiol. B Biol. 2016. Vol. 162. P. 93-99.

235. Ghiutà I. et al. Characterization and antimicrobial activity of silver nanoparticles, biosynthesized using Bacillus species // Appl. Surf. Sci. 2018. Vol. 438. P. 66-73.

236. De Faria A.F. et al. Anti-adhesion and antibacterial activity of silver nanoparticles supported on graphene oxide sheets // Colloids Surfaces B Biointerfaces. 2014. Vol. 113. P. 115-124.

237. Zhou Y. et al. PLLA microcapsules combined with silver nanoparticles and chlorhexidine acetate showing improved antibacterial effect // Mater. Sci. Eng. C. 2017. Vol. 78. P. 349-353.

238. Amooaghaie R., Saeri M.R., Azizi M. Synthesis, characterization and biocompatibility of silver nanoparticles synthesized from Nigella sativa leaf extract in comparison with chemical silver nanoparticles // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2015. Vol. 120. P. 400-408.

239. Majeed S. et al. Biosynthesis and characterization of silver nanoparticles from fungal species and its antibacterial and anticancer effect // Karbala Int. J. Mod. Sci. 2018. Vol. 4, № 1. P. 86-92.

240. Dakal T.C. et al. Mechanistic basis of antimicrobial actions of silver nanoparticles // Front. Microbiol. 2016. Vol. 7, № NOV.

241. Radzig M.A. et al. Antibacterial effects of silver nanoparticles on gramnegative bacteria: Influence on the growth and biofilms formation, mechanisms of action // Colloids Surfaces B Biointerfaces. 2013. Vol. 102. P. 300-306.

242. Ribeiro S.M. et al. New frontiers for anti-biofilm drug development // Pharmacol. Ther. 2016. Vol. 160. P. 133-144.

243. Barker L.K. et al. Effects of short- and long-term exposure of silver nanoparticles and silver ions to Nitrosomonas europaea biofilms and planktonic cells // Chemosphere. 2018. Vol. 206. P. 606-614.

244. Joo S.H., Aggarwal S. Factors impacting the interactions of engineered nanoparticles with bacterial cells and biofilms: Mechanistic insights and state of knowledge // J. Environ. Manage. 2018. Vol. 225. P. 62-74.

245. Choi Y. et al. Comparative toxicity of silver nanoparticles and silver ions to Escherichia coli // J. Environ. Sci. (China). 2018. Vol. 66. P. 50-60.

246. Wei L. et al. Silver nanoparticles: Synthesis, properties, and therapeutic applications // Drug Discov. Today. 2015. Vol. 20, № 5. P. 595-601.

247. Bastas N.G., Comenge J., Puntes V. Kinetically controlled seeded growth synthesis of citrate-stabilized gold nanoparticles of up to 200 nm: Size focusing versus ostwald ripening // Langmuir. 2011. Vol. 27, № 17. P. 11098-11105.

248. Schneider C.A., Rasband W.S., Eliceiri K.W. NIH Image to ImageJ: 25 years of image analysis // Nat. Methods. 2012. Vol. 9, № 7. P. 671-675.

249. Lieber C.A., Mahadevan-Jansen A. Automated Method for Subtraction of Fluorescence from Biological Raman Spectra // Appl. Spectrosc. 2003. Vol. 57, № 11. P. 1363-1367.

250. Jolliffe I.T. Graphical Representation of Data Using Principal Components. 1986. P. 64-91.

251. Natick. MATLAB. (2010). version 7.10.0 (R2010a). // Massachusetts: The MathWorks Inc. 2010.

252. Piella J., Bastas N.G., Puntes V. Size-Controlled Synthesis of Sub-10-nanometer Citrate-Stabilized Gold Nanoparticles and Related Optical Properties. // Chem. Mater. 2016. Vol. 28, № 4. P. 1066-1075.

253. Mehtala J.G. et al. Citrate-Stabilized Gold Nanorods // Langmuir. 2014. Vol. 30, № 46. P. 13727-13730.

254. Duff D.G., Baiker A., Edwards P.P. A new hydrosol of gold clusters. 1. Formation and particle size variation // Langmuir. 1993. Vol. 9, № 9. P. 2301-2309.

255. Huang C.C. et al. Synthesis of highly fluorescent gold nanoparticles for sensing mercury(II) // Angew. Chemie - Int. Ed. 2007. Vol. 46, № 36. P. 6824-6828.

256. Jain P.K., Huang W., El-Sayed M.A. On the Universal Scaling Behavior of the Distance Decay of Plasmon Coupling in Metal Nanoparticle Pairs: A Plasmon Ruler Equation // Nano Lett. 2007. Vol. 7, № 7. P. 2080-2088.

257. Bastas N.G. et al. Synthesis of Highly Monodisperse Citrate-Stabilized Silver Nanoparticles of up to 200 nm: Kinetic Control and Catalytic Properties // Chem. Mater. 2014. Vol. 26, № 9. P. 2836-2846.

258. Тиунов И. А., Горбачевский М. В., Копицын Д. С., Котелев М. С. Н.А.А. Синтез наночастиц золота и наночастиц типа «Золотое ядро серебряная оболочка», стабилизированных гуммиарабиком // Башкирский химический журнал. 2014. Vol. 21, № 4.

259. Tiunov I.A. et al. Synthesis of large uniform gold and core-shell gold-silver nanoparticles: Effect of temperature control // Russ. J. Phys. Chem. A. 2016. Vol. 90, № 1. P. 152-157.

260. Lin X.D. et al. Synthesis of ultrathin and compact Au@MnO 2 nanoparticles

261

262

263

264

265

266

267

268

269

270

271

272

273

274

275

276

for shell-isolated nanoparticle-enhanced Raman spectroscopy (SHINERS) // J. Raman Spectrosc. 2012. Vol. 43, № 1. P. 40-45. Li J.F. et al. Shell-isolated nanoparticle-enhanced Raman spectroscopy // Nature. 2010. Vol. 464, № 7287. P. 392-395.

Nam J.M. et al. Plasmonic Nanogap-Enhanced Raman Scattering with Nanoparticles // Acc. Chem. Res. 2016. Vol. 49, № 12. P. 2746-2755. Takeyasu N. et al. Laser Power Threshold of Chemical Transformation on Highly Uniform Plasmonic and Catalytic Nanosurface // J. Phys. Chem. C. 2016. Vol. 120, № 22. P. 12163-12169.

Zope B.N. et al. Reactivity of the gold/water interface during selective oxidation catalysis // Science (80-. ). 2010. Vol. 330, № 6000. P. 74-78. Thielecke N., Vorlop K.D., PruBe U. Long-term stability of an Au/Al2O3 catalyst prepared by incipient wetness in continuous-flow glucose oxidation // Catal. Today. 2007. Vol. 122, № 3-4. P. 266-269.

Haruta M. et al. Novel Gold Catalysts for the Oxidation of Carbon Monoxide at a Temperature far Below 0 °C // Chem. Lett. 1987. Vol. 16, № 2. P. 405408.

Piella J. et al. Probing the surface reactivity of nanocrystals by the catalytic degradation of organic dyes: the effect of size, surface chemistry and composition // J. Mater. Chem. A. 2017. Vol. 5, № 23. P. 11917-11929. Jenkins P. et al. Tunable gold catalysts for selective hydrocarbon oxidation under mild conditions // Nature. 2005. Vol. 437, № 7062. P. 1132-1135. Reddy K.L., Chiang J.P., Sharpless K.B. Onset of Catalytic Activity of Gold Clusters on Titania with the Appearance of Nonmetallic Properties // Science (80-. ). 1998. Vol. 281, № 5383. P. 1647-1650.

Thompson D.T. Using gold nanoparticles for catalysis // Nano Today. 2007. Vol. 2, № 4. P. 40-43.

Wittstock A. et al. Nanoporous gold catalysts for selective gas-phase oxidative coupling of methanol at low temperature // Science (80-. ). 2010. Vol. 327, № 5963. P. 319-322.

Campbell C.T. The active site in nanoparticle gold catalysis // Science (80-. ). 2004. Vol. 306, № 5694. P. 234-235.

Krug J.T. et al. Efficient raman enhancement and intermittent light emission observed in single gold nanocrystals // J. Am. Chem. Soc. 1999. Vol. 121, № 39. P.9208-9214.

Bell S.E.J., Mccourt M.R. SERS enhancement by aggregated Au colloids: Effect of particle size // Phys. Chem. Chem. Phys. 2009. Vol. 11, № 34. P. 7455-7462.

Zhang K. et al. Quantitative Label-Free and Real-Time Surface-Enhanced Raman Scattering Monitoring of Reaction Kinetics Using Self-Assembled Bifunctional Nanoparticle Arrays // Anal. Chem. 2015. Vol. 87, № 17. P. 8702-8708.

Zhang J. et al. Ag at Au Concave Cuboctahedra: A Unique Probe for Monitoring Au-Catalyzed Reduction and Oxidation Reactions by Surface-Enhanced Raman Spectroscopy // ACS Nano. 2016. Vol. 10, № 2. P. 2607-

2616.

277. Ma Y., Promthaveepong K., Li N. Chemical Sensing on a Single SERS Particle // ACS Sensors. 2017. Vol. 2, № 1. P. 135-139.

278. Zaleski S. et al. Toward monitoring electrochemical reactions with dual-wavelength SERS: Characterization of rhodamine 6G (R6G) neutral radical species and covalent tethering of R6G to silver nanoparticles // J. Phys. Chem. C. 2016. Vol. 120, № 43. P. 24982-24991.

279. Heck K.N. et al. Using catalytic and surface-enhanced Raman spectroscopy-active gold nanoshells to understand the role of basicity in glycerol oxidation // ACS Catal. 2013. Vol. 3, № 11. P. 2430-2435.

280. Wu J. et al. Nanomaterials with enzyme-like characteristics (nanozymes): Next-generation artificial enzymes (II) // Chem. Soc. Rev. 2019. Vol. 48, № 4. P. 1004-1076.

281. Wei H., Wang E. Nanomaterials with enzyme-like characteristics (nanozymes): Next-generation artificial enzymes // Chem. Soc. Rev. 2013. Vol. 42, № 14. P. 6060-6093.

282. Sharma T.K. et al. Aptamer-mediated 'turn-off/turn-on' nanozyme activity of gold nanoparticles for kanamycin detection // Chem. Commun. 2014. Vol. 50, № 100. P. 15856-15859.

283. Ratautas D. et al. Wiring Gold Nanoparticles and Redox Enzymes: A Self-Sufficient Nanocatalyst for the Direct Oxidation of Carbohydrates with Molecular Oxygen // ChemCatChem. 2018. Vol. 10, № 5. P. 971-974.

284. Piella J., Bastus N.G., Puntes V. Size-dependent protein-nanoparticle interactions in citrate-stabilized gold nanoparticles: The emergence of the protein corona // Bioconjug. Chem. 2017. Vol. 28, № 1. P. 88-97.

285. Ojea-Jimenez I., Puntes V. Instability of Cationic Gold Nanoparticle Bioconjugates: The Role of Citrate Ions // J. Am. Chem. Soc. 2010. Vol. 132, № 14. P.5322-5322.

286. Ojea-Jiménez I. et al. Citrate-coated gold nanoparticles as smart scavengers for mercury(II) removal from polluted waters // ACS Nano. 2012. Vol. 6, № 3. P. 2253-2260.

287. Simâo T. et al. Laser-synthesized ligand-free Au nanoparticles for contrast agent applications in computed tomography and magnetic resonance imaging // J. Mater. Chem. B. 2016. Vol. 4, № 39. P. 6413-6427.

288. Lin Z. et al. Rapid synthesis of metallic and alloy micro/nanoparticles by laser ablation towards water // Appl. Surf. Sci. 2020. Vol. 504.

289. Maestro L.M. et al. Gold nanorods for optimized photothermal therapy: The influence of irradiating in the first and second biological windows // RSC Adv. 2014. Vol. 4, № 96. P. 54122-54129.

290. Darby B.L., Le Ru E.C. Competition between molecular adsorption and diffusion: Dramatic consequences for SERS in colloidal solutions // J. Am. Chem. Soc. 2014. Vol. 136, № 31. P. 10965-10973.

291. Kitahama Y. et al. Different behaviour of molecules in dark SERS state on colloidal Ag nanoparticles estimated by truncated power law analysis of blinking SERS // Phys. Chem. Chem. Phys. 2014. Vol. 17, № 33. P. 21204-

292

293

294

295

296

297

298

299

300

301

302

303

304

305

306

21210.

Kitahama Y. et al. Power-law analysis of surface-plasmon-enhanced electromagnetic field dependence of blinking SERS of thiacyanine or thiacarbocyanine adsorbed on single silver nanoaggregates // Phys. Chem. Chem. Phys. 2011. Vol. 13, № 16. P. 7439-7448.

Pearce K.N., Creamer L.K. The complete ionization scheme for citric acid // Aust. J. Chem. 1975. Vol. 28, № 11. P. 2409-2415.

Park J.-W., Shumaker-Parry J.S. Structural Study of Citrate Layers on Gold Nanoparticles: Role of Intermolecular Interactions in Stabilizing Nanoparticles // J. Am. Chem. Soc. 2014. Vol. 136, № 5. P. 1907-1921. Stevenson P.C., Hillier J., Turkevich J. A study of the nucleation and growth processes in the synthesis of colloidal gold // Discuss. Faraday Soc. 1951. Vol. 11. P. 55-75.

Sivaraman S.K., Kumar S., Santhanam V. Monodisperse sub-10nm gold nanoparticles by reversing the order of addition in Turkevich method - The role of chloroauric acid // J. Colloid Interface Sci. 2011. Vol. 361, № 2. P. 543-547.

Gu Y. et al. Raman photostability of off-resonant gap-enhanced Raman tags // RSC Adv. 2018. Vol. 8, № 26. P. 14434-14444. Gorbachevskii M.V. et al. Amplification of surface-enhanced Raman scattering by the oxidation of capping agents on gold nanoparticles // RSC Adv. 2018. Vol. 8, № 34.

Levanov A. V. et al. Formation of hydrogen polyoxides as constituents of peroxy radical condensate upon low-temperature interaction of hydrogen atoms with liquid ozone // J. Phys. Chem. A. 2014. Vol. 118, № 1. P. 62-69. Xiao Y.J., Chen Y.F., Gao X.X. Comparative study of the surface enhanced near infrared Raman spectra of adenine and NAD+ on a gold electrode // Spectrochim. Acta - Part A Mol. Biomol. Spectrosc. 1999. Vol. 55, № 6. P. 1209-1218.

Taniguchi I., Umekita K., Yasukouchi K. Surface-enhanced raman scattering of nicotinamide adenine dinucleotide (NAD+) adsorbed on silver and gold electrodes // J. Electroanal. Chem. 1986. Vol. 202, № 1-2. P. 315-322. Bell A.F. et al. Probing the ground state structure of the green fluorescent protein chromophore using Raman spectroscopy // Biochemistry. 2000. Vol. 39, № 15. P. 4423-4431.

Leopold N. et al. Raman and surface-enhanced Raman study of thiamine at different pH values // Vib. Spectrosc. 2005. Vol. 39, № 2. P. 169-176. Lutwak-Mann C. The decomposition of adenine compounds by bacteria // Biochem. J. 1936. Vol. 30, № 8. P. 1405-1412.

Farka Z. et al. Nanoparticle-Based Immunochemical Biosensors and Assays: Recent Advances and Challenges // Chem. Rev. 2017. Vol. 117, № 15. P. 9973-10042.

Zong C. et al. Surface-Enhanced Raman Spectroscopy for Bioanalysis: Reliability and Challenges // Chem. Rev. 2018. Vol. 118, № 10. P. 49464980.

307. Patungwasa W., Hodak J.H. pH tunable morphology of the gold nanoparticles produced by citrate reduction // Mater. Chem. Phys. 2008. Vol. 108, № 1. P. 45-54.

308. Jiang L. et al. pH-dependent aggregation of citrate-capped Au nanoparticles induced by Cu2+ ions: The competition effect of hydroxyl groups with the carboxyl groups // Colloids Surfaces A Physicochem. Eng. Asp. 2009. Vol. 346, № 1-3. P. 216-220.

309. Zieba M. et al. Gold-coated halloysite nanotubes as tunable plasmonic platforms // New J. Chem. 2014. Vol. 38, № 5. P. 2037-2042.

310. Chegel V. et al. Gold Nanoparticles Aggregation: Drastic Effect of Cooperative Functionalities in a Single Molecular Conjugate // J. Phys. Chem. C. 2012. Vol. 116, № 4. P. 2683-2690.

311. Dlugosz O. et al. Methods for Reducing the Toxicity of Metal and Metal Oxide NPs as Biomedicine // Materials (Basel). Multidisciplinary Digital Publishing Institute, 2020. Vol. 13, № 2. P. 279.

312. Philip A., Ankudze B., Pakkanen T.T. Polyethylenimine-assisted seed-mediated synthesis of gold nanoparticles for surface-enhanced Raman scattering studies // Appl. Surf. Sci. 2018. Vol. 444. P. 243-252.

313. McLintock A., Hunt N., Wark A.W. Controlled side-by-side assembly of gold nanorods and dye molecules into polymer-wrapped SERRS-active clusters // Chem. Commun. 2011. Vol. 47, № 13. P. 3757.

314. Funston A.M. et al. Plasmon Coupling of Gold Nanorods at Short Distances and in Different Geometries // Nano Lett. 2009. Vol. 9, № 4. P. 1651-1658.

315. Tabor C., Van Haute D., El-Sayed M.A. Effect of Orientation on Plasmonic Coupling between Gold Nanorods // ACS Nano. 2009. Vol. 3, № 11. P. 3670-3678.

316. Philip A. et al. Gold nanoparticle-decorated halloysite nanotubes - Selective catalysts for benzyl alcohol oxidation // Appl. Clay Sci. 2017. Vol. 143. P. 80-88.

317. Massaro M. et al. Gold nanoparticles stabilized by modified halloysite nanotubes for catalytic applications // Appl. Organomet. Chem. 2019. Vol. 33, № 3. P. e4665.

318. Fu X. et al. Preparation of halloysite nanotube-supported gold nanocomposite for solvent-free oxidation of benzyl alcohol // Nanoscale Res. Lett. 2014. Vol. 9, № 1. P. 282.

319. Zhang S., Sheng Q., Zheng J. Synthesis of Au nanoparticles dispersed on halloysite nanotubes-reduced graphene oxide nanosheets and their application for electrochemical sensing of nitrites // New J. Chem. 2016. Vol. 40, № 11. P. 9672-9678.

320. Rostamzadeh T. et al. Rapid and Controlled In Situ Growth of Noble Metal Nanostructures within Halloysite Clay Nanotubes // Langmuir. 2017. Vol. 33, № 45. P. 13051-13059.

321. Zhang J. et al. Rod in Tube: A Novel Nanoplatform for Highly Effective Chemo-Photothermal Combination Therapy toward Breast Cancer // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2019. Vol. 11, № 4. P. 3690-3703.

322. Gorbachevskii M. V. et al. Fluorescent gold nanoclusters stabilized on halloysite nanotubes: in vitro study on cytotoxicity // Appl. Clay Sci. 2021. Vol. 207.

323. Kornilova A.V. et al. Gold nanoparticles immobilized on halloysite nanotubes for spatially-temporally localized photohyperthermia // Appl. Surf. Sci. 2021. Vol. 566. P. 150671.

324. Li S. et al. Au-Ag and Pt-Ag bimetallic nanoparticles@halloysite nanotubes: Morphological modulation, improvement of thermal stability and catalytic performance // RSC Adv. 2018. Vol. 8, № 19. P. 10237-10245.

325. Li C. et al. Halloysite nanotube supported Ag nanoparticles heteroarchitectures as catalysts for polymerization of alkylsilanes to superhydrophobic silanol/siloxane composite microspheres // J. Colloid Interface Sci. 2014. Vol. 436. P. 70-76.

326. Yu L. et al. Enhanced antibacterial activity of silver nanoparticles/halloysite nanotubes/graphene nanocomposites with sandwich-like structure // Sci. Rep. 2014. Vol. 4.

327. Chernousova S., Epple M. Silver as Antibacterial Agent: Ion, Nanoparticle, and Metal // Angew. Chemie Int. Ed. 2013. Vol. 52, № 6. P. 1636-1653.

328. Franci G. et al. Silver Nanoparticles as Potential Antibacterial Agents // Molecules. 2015. Vol. 20, № 5. P. 8856-8874.

329. Zheng K. et al. Antimicrobial silver nanomaterials // Coord. Chem. Rev. 2018. Vol. 357. P. 1-17.

330. Lewera A. et al. Identification and electroanalytical characterization of redox transitions in solid-state Keggin type phosphomolybdic acid // Electroanalysis. 2005. Vol. 17, № 15-16. P. 1471-1476.

331. Zhu Z., Tain R., Rhodes C. A study of the decomposition behaviour of 12-tungstophosphate heteropolyacid in solution // Can. J. Chem. 2003. Vol. 81, № 10. P. 1044-1050.

332. Yamase T., Fukuda N., Tajima Y. Synergistic effect of polyoxotungstates in combination with ^-lactam antibiotics on antibacterial activity against methicillin-resistant Staphylococcus aureus // Biol. Pharm. Bull. 1996. Vol. 19, № 3. P. 459-465.

333. Moghayedi M. et al. Improving antibacterial activity of phosphomolybdic acid using graphene // Mater. Chem. Phys. 2017. Vol. 188. P. 58-67.

334. Le Ouay B., Stellacci F. Antibacterial activity of silver nanoparticles: A surface science insight // Nano Today. 2015. Vol. 10, № 3. P. 339-354.

335. Zhang Y. et al. Potent antibacterial activity of a novel silver nanoparticle-halloysite nanotube nanocomposite powder // J. Inorg. Biochem. 2013. Vol. 118. P. 59-64.

336. Moghayedi M. et al. Antibacterial activity of Ag nanoparticles/phosphomolybdate/reduced graphene oxide nanocomposite: Kinetics and mechanism insights // Mater. Sci. Eng. B Solid-State Mater. Adv. Technol. 2020. Vol. 262. P. 114709.