Digital THink Tank (DTT)

Uciderea bacteriilor cu lasere. Lumina face față agenților patogeni rezistenți la antibiotice

Lumea se confruntă cu o criză în creștere Rezistență la antibiotic confruntat. Utilizarea excesivă a antibiotice în medicină, industria alimentară și în cosmetică duce la apariția bacterii rezistente la antibiotice. Pătrunderea antibioticelor în mediu, cu concentrații în unele râuri depășind de 300 de ori nivelurile de siguranță, forțează agenții patogeni să dezvolte continuu rezistență la antibiotice. În intestinele copiilor au fost descoperite chiar și sute de gene bacteriene de rezistență la antibiotice. Fără antibiotice noi sau alte soluții, scenariul oamenilor mor din nou din cauza infecțiilor comune sau a bolilor inofensive în prezent devine real.

O strategie în afara repertoriului chimic este utilizarea metode fizice cum ar fi lumina ultravioletă, radiația gamma sau căldura. Deși aceste metode sunt eficiente în inactivarea agenților patogeni, ele provoacă leziuni tisulare severe și, prin urmare, nu pot fi utilizate în practica clinică.

Din acest motiv, unii oameni de știință sunt interesați de acest lucru lumina vizibila. La intensitate scăzută este blând cu țesutul și în același timp are capacitatea de a inactiva bacteriile, virușii și alți agenți patogeni. Specialiștii care studiază această problemă sunt interesați în mod deosebit Laser femtosecundecare emit impulsuri de lumină ultrascurte, a căror durată este specificată în femtosecunde (1 femtosecundă este 1/1 000 000 000 000 000 secundă).

 Sursa imagine: Pixabay / Aceste


Cercetătorii de la Washington University School of Medicine au arătat că pulsurile ultrascurte în domeniul luminii vizibile - cu o lungime de undă de 415-425 nm - pot fi o armă eficientă împotriva bacteriilor rezistente la antibiotice și a sporilor acestora.


Oamenii de știință au asta Laser testat pe Staphylococcus aureus rezistent la meticilină (MRSA) și E. coli. Aceste bacterii sunt foarte rezistente la numeroase influențe fizice și chimice. cel Laser a fost testat și pe sporii de Bacillus cereus, care pot provoca toxiinfecții alimentare și sunt capabili să supraviețuiască gătitului. Testele au arătat că Laser 99,9% a bacteriilor tratate cu acesta este inactivat.

Cercetătorii explică că odată ce laserul lor atinge un anumit nivel de putere, începe să dezactiveze virușii. Când puterea crește, afectează și bacteriile. Cu toate acestea, lumina sa rămâne sigură pentru țesutul uman. Doar o creștere de ordin de mărime a producției ucide celulele. Deci există o fereastră terapeutică specificăcare permite utilizarea în siguranță.

Pulsurile laser ultrascurte inactivează agenții patogeni fără a deteriora proteinele și celulele umane. Imaginați-vă dacă chirurgul ar putea dezinfecta o rană cu un laser înainte de a o închide. Cred că această tehnologie ar putea fi folosită în curând pentru dezinfectarea produselor biologice in vitro, iar în viitorul apropiat ar putea fi folosită și pentru dezinfectarea fluxului sanguin. Pacienții ar putea face dializă și sângele lor ar putea fi trecut printr-un dispozitiv laser pentru a-l dezinfecta, spune autorul principal al studiului, Shew-Wei Tsen.

Împreună cu profesorul Samuel Achilefu, Tsen studiază abilitatea de ani de zile impulsuri laser ultrascurtePentru a ucide agenții patogeni. Au demonstrat deja că inactivează virușii și bacteriile „normale”. Acum, în colaborare cu Shelley Haydel, profesor de microbiologie la Universitatea de Stat din Arizona, ei și-au extins cercetările pentru a include spori și bacterii rezistente la antibiotice.

Virușii și bacteriile conțin împachetate dens Structuri proteice. Laserul le dezactivează prin vibrarea acestor structuri atât de puternic încât unele dintre legăturile din proteine ​​se rup (denaturează). Un astfel de capăt rupt încearcă să se conecteze la ceva cât mai repede posibil și de obicei se conectează la o structură diferită de cea la care a fost conectat înainte. În acest fel, apar conexiuni anormale în interiorul și între proteinele din cadrul agentului patogen, ceea ce duce la ca proteinele să nu mai funcționeze corect și astfel agentul patogen să nu mai funcționeze.

Tot ceea ce vine de la oameni sau animale poate fi contaminat cu agenți patogeni. Toate produsele din sânge sunt testate pentru agenți patogeni înainte de a intra în corpul pacientului. Problema este însă că trebuie să știm ce căutăm. Dacă un nou virus ar circula în sânge, așa cum a fost cazul HIV în anii 1970 și 1980, ar putea intra în sânge cu astfel de produse. Pulsurile laser ultrascurte sunt o metodă care poate fi utilizată pentru a se asigura că produsele din sânge sunt lipsite de agenți patogeni.