《Journal of Asia-Pacific Biodiversity》：Enhanced insecticidal efficacy of laser-irradiated zinc oxide nanoparticles (ZnO-NPs) against German cockroach (Blattella germanica)
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激光处理氧化锌纳米颗粒（ZnO-NPs）可有效增强其生物活性，研究显示经532nm DPSS激光 irradiated ZnO-NPs在60分钟处理后对德国小蠊幼虫的杀灭率达显著水平，主要归因于ROS生成增加和Zn2?释放效率提升。
Mcleod Andy Jomi | Siti Khadijah Bakhori | Nursakinah Suardi | Siti Nasuha Hamzah
马来西亚科学大学（USM）物理学院，11800 Penang，马来西亚
摘要
激光辐照已成为改变氧化锌纳米粒子（ZnO-NPs）表面特性的有效技术，从而增强了它们的生物效果和作为杀虫剂的潜力。本研究探讨了激光辐照后的ZnO-NPs对城市环境中常见害虫Blattella germanica的影响。这些纳米粒子被暴露在波长为532纳米（绿色激光）的二极管泵浦固态（DPSS）激光下不同时间后，对其光学变化进行了分析。生物测定结果显示，暴露于辐照ZnO-NPs后若虫死亡率显著增加，这可能归因于活性氧（ROS）的产生增加以及细胞吸收效率的提高。这些结果突显了激光辐照ZnO-NPs在害虫控制策略中的潜力，并揭示了其背后的生物学机制。
引言
氧化锌纳米粒子（ZnO-NPs）被定义为尺寸小于100纳米的颗粒，由于其优异的催化活性和高表面积与体积比而成为一种有前景的材料（Jones等人，2008年）。ZnO是一种无机化合物，由于其生物相容性和低毒性，被广泛用于陶瓷、玻璃、橡胶和个人护理产品中（Favarim和Leite，2019年；Sabir等人，2014年）。ZnO-NPs在害虫控制方面显示出巨大潜力，特别是作为化学杀虫剂的更安全替代品，用于管理如Blattella germanica等害虫（El-Monairy等人，2023年；Gutiérrez-Ramírez等人，2023年8月；Korghond等人，2021年3月）。纳米技术的出现使得这些材料的生产方法更具成本效益，提高了它们在电子和害虫管理等领域的应用性（Wang等人，2004年7月）。
通过修改ZnO-NPs的表面结构，可以显著提升其性能。激光辐照方法已被证明能够有效改变纳米粒子的形态、结晶度和电子特性（Farooq等人，2013年）。激光辐照可以通过光热和光化学过程诱导光学性质的变化，为定制材料设计和新型器件功能提供了令人兴奋的机会（Farooq等人，2013年）。最近的研究集中在通过辐照技术改善ZnO-NPs的性能，以提升其在特定应用中的功能。激光辐照被发现可以影响纳米粒子的形状、大小和光学吸收，进一步扩展了它们的应用范围（Ren，2023年6月；Ghobashy，2023年5月；Zhou，2023年4月；Kumar Anbalagan等人，2020年；Abdelghani等人，2022年）。本研究旨在探讨激光辐照引起的ZnO-NPs的光学变化，以及这些处理对其行为和性能的影响。使用UV–Vis分光光度计研究了未辐照和辐照ZnO-NPs的光学性质。
实验部分
氧化锌纳米粒子的辐照过程
ZnO纳米粒子粉末来自马来西亚科学大学物理学院的固态实验室，采用法国方法（Charinpanitkul等人，2012年）在ZnO制备装置中制备。三组各1.00±0.50克的ZnO-NP粉末样品分别被连续波（CW）二极管泵浦固态（DPSS）绿色激光（波长532纳米，输出功率200毫瓦，光束直径0.10±0.02厘米）辐照20分钟、40分钟和60分钟。
光学性质
使用Shimadzu UV-1800仪器对ZnO样品进行了检测
结论
本研究表明，绿色激光辐照有效地改变了氧化锌纳米粒子（ZnO-NPs）的结构和光学性质，从而增强了其对Blattella germanica若虫的杀虫活性。激光处理减小了晶粒尺寸并诱导了表面缺陷，这可能增加了活性氧（ROS）和锌离子（Zn2+）的释放。这些物理化学变化提高了纳米粒子的生物活性，从而...
作者贡献声明
Mcleod Andy Jomi：撰写初稿、验证、方法论制定、实验设计、概念构思。
Siti Khadijah Bakhori：验证、监督、实验设计、概念构思。
Nursakinah Suardi：撰写与编辑、验证、监督、实验设计、资金筹集、概念构思。
Siti Nasuha Hamzah：验证、监督、实验设计、概念构思。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。
致谢
作者感谢马来西亚科学大学提供的财政支持（项目编号：1001/PFIZIK/8011111）。同时感谢Wan Nabila Amirah Wan Zainal Abidin的帮助。
