Heavy water (D2O) was introduced into a non-thermal plasma-jet (NTPJ) device to generate deuterium monoxide (OD) radicals at room temperature. Owing to the similar reactivity and low prevalence of deuterium in nature, OD radicals can be utilized to visualize the OH radical interactions with water and living cells. Escherichia coli in water were treated with OD radicals, and D atom incorporation into cells was visualized using time-of-flight SIMS and Nano-SIMS. The results show that D atoms from NTPJ reach the cytoplasm of E. coli in H2O, indicating the usefulness of this OD-tracking method for the study of radical interactions with living cells.
References
1.
H. M.
Joh
, S. J.
Kim
, T. H.
Chung
, and S. H.
Leem
, Appl. Phys. Lett.
101
, 053703
(2012
).2.
M.
Vandamme
, E.
Robert
, S.
Lerondel
, V.
Sarron
, D.
Ries
, S.
Dozias
, J.
Sobilo
, D.
Gosset
, C.
Kieda
, B.
Legrain
, J. M.
Pouvesle
, and A. L.
Pape
, Int. J. Cancer
130
, 2185
(2012
).3.
X.
Yan
, Z.
Xiong
, F.
Zou
, S.
Zhao
, X.
Lu
, G.
Yang
, G.
He
, and K.
Ostrikov
, Plasma Processes Polym.
9
, 59
(2012
).4.
R. N.
Ma
, H. Q.
Feng
, Y. D.
Liang
, Q.
Zhang
, Y.
Tian
, B.
Su
, J.
Zhang
, and J.
Fang
, J. Phys. D: Appl. Phys.
46
, 285401
(2013
).5.
D. B.
Graves
, J. Phys. D: Appl. Phys.
45
, 263001
(2012
).6.
M.
Laroussi
and F.
Leipold
, Int. J. Mass Spectrometry
233
, 81
(2004
).7.
S.
Blackert
, B.
Haertel
, K.
Wende
, T.
von Woedtke
, and U.
Lindequist
, J. Dermatol. Sci.
70
, 173
(2013
).8.
H. S.
Uhm
, J. P.
Lim
, and S. Z.
Li
, Appl. Phys. Lett.
90
, 261501
(2007
).9.
K. Y.
Baik
, Y. H.
Kim
, Y. H.
Ryu
, H. S.
Kwon
, G.
Park
, H. S.
Uhm
, and E. H.
Choi
, Plasma Processes Polym.
10
, 235
(2013
).10.
J. Y.
Kim
, Y.
Wei
, J.
Li
, P.
Foy
, T.
Hawkins
, J.
Ballato
, and S.-O.
Kim
, Small
7
, 2291
(2011
).11.
K.
Panngom
, K. Y.
Baik
, M. K.
Kim
, J. H.
Han
, H.
Rhim
, and E. H.
Choi
, Cell Death Dis.
4
, e642
(2013
).12.
Y. H.
Kim
, Y. J.
Hong
, K. Y.
Baik
, G. C.
Kwon
, J. J.
Choi
, G. S.
Cho
, H. S.
Uhm
, D. Y.
Kim
, and E. H.
Choi
, Plasma Chem. Plasma Process.
34
, 457
(2014
).13.
M.
Yusupov
, E. C.
Neyts
, P.
Simon
, G.
Berdiyorov
, R.
Snoeckx
, A. C. T.
van Duin
, and A.
Bogaerts
, J. Phys. D: Appl. Phys.
47
, 025205
(2014
).14.
D.
Dobrynin
, G.
Friedman
, A.
Fridman
, and A.
Starikovskiy
, New J. Phys.
13
, 103033
(2011
).15.
M. K.
Dubey
, R.
Mohrschladt
, N. M.
Donahue
, and J. G.
Anderson
, J. Phys. Chem. A
101
, 1494
(1997
).16.
Y. C.
Hong
, W. S.
Kang
, Y. B.
Hong
, W. J.
Yi
, and H. S.
Uhm
, Phys. Plasmas
16
, 123502
(2009
).17.
D.
Duday
, F.
Clement
, E.
Lecoq
, C.
Penny
, J.-N.
Audino
, T.
Belmonte
, K.
Kutasi
, H.-M.
Cauchie
, and P.
Choquet
, Plasma Process. Polym.
10
, 864
(2013
).18.
F.
Clement
, E.
Lecoq
, D.
Duday
, T.
Belmonte
, J.-N.
Audinot
, E.
Lentzen
, C.
Penny
, H.-M.
Cauchie
, and P.
Choquet
, New J. Phys.
13
, 113040
(2011
).19.
H. S.
Uhm
, Y. H.
Na
, E. H.
Choi
, and G.
Cho
, Phys. Plasmas
20
, 083502
(2013
).20.
J. T.
Herron
, J. Phys. Chem. Ref. Data
28
, 1453
(1999
).21.
R.
Atkinson
, D. L.
Baulch
, R. A.
Cox
, R. F.
Hampson
, Jr., J. A.
Kerr
, and J.
Troe
, J. Phys. Chem. Ref. Data
18
, 881
(1989
).22.
P.
Bruggeman
, F.
Iza
, P.
Guns
, D.
Lauwers
, M. G.
Kong
, Y. A.
Gonzalvo
, C.
Leys
, and D. C.
Schram
, Plasma Sources Sci. Technol.
19
, 015016
(2010
).23.
R. E.
Russo
, A. A.
Bol'shakov
, X.
Mao
, C. P.
McKay
, D. L.
Perry
, and O.
Sorkhabi
, Spectrochim. Acta, Part B
66
, 99
(2011
).24.
Y. J.
Hong
, C. J.
Nam
, K. B.
Song
, G. S.
Cho
, H. S.
Uhm
, D. I.
Choi
, and E. H.
Choi
, J. Instrum.
7
, C03046
(2012
).25.
T.
Verreycken
, R. M.
van der Horst
, A. H. F. M.
Baede
, E. M.
van Veldhuizen
, and P. J.
Bruggeman
, J. Phys. D: Appl. Phys.
45
, 045205
(2012
).26.
S.
Kanazawa
, H.
Kawano
, S.
Watanabe
, T.
Furuki
, S.
Akamine
, R.
Ichiki
, T.
Ohkubo
, M.
Kocik
, and J.
Mizeraczyk
, Plasma Sources Sci. Technol.
20
, 034010
(2011
).27.
G. V.
Buxton
, C. L.
Greenstock
, W. P.
Helman
, and A. B.
Ross
, J. Phys. Chem. Ref. Data
17
, 513
(1988
).28.
S. T.
Moin
, T. S.
Hofer
, B. R.
Randolf
, and B. M.
Rode
, Comput. Theor. Chem.
980
, 15
(2012
).29.
D.
Zhu
, K. S.
Tan
, X.
Zhang
, A. Y.
Sun
, G. Y.
Sun
, and J. C. M.
Lee
, J. Cell Sci.
118
, 3695
(2005
).© 2014 AIP Publishing LLC.
2014
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.