Digital Tutykać Tkostka (DTT)

Zabijanie bakterii laserami. Światło radzi sobie z patogenami odpornymi na antybiotyki

Świat stoi w obliczu narastającego kryzysu Odporność na antybiotyki w obliczu. Nadmierne używanie Antibiotika w medycynie, przemyśle spożywczym i kosmetycznym prowadzi do występowania bakterie oporne na antybiotyki. Przenikanie antybiotyków do środowiska, których stężenia w niektórych rzekach przekraczają bezpieczne poziomy 300 razy, zmusza patogeny do ciągłego rozwijania antybiotykooporności. Setki bakteryjnych genów oporności na antybiotyki odkryto nawet w jelitach dzieci. Bez nowych antybiotyków lub innych rozwiązań scenariusz ponownego umierania ludzi z powodu powszechnych infekcji lub obecnie nieszkodliwych chorób staje się realny.

Stosowana jest strategia spoza repertuaru chemicznego metody fizyczne takie jak światło ultrafioletowe, promieniowanie gamma lub ciepło. Chociaż metody te są skuteczne w dezaktywacji patogenów, powodują poważne uszkodzenia tkanek i dlatego nie mogą być stosowane w praktyce klinicznej.

Z tego powodu niektórzy naukowcy są tym zainteresowani widzialne światło. Przy niskiej intensywności jest łagodny dla tkanek, a jednocześnie ma zdolność dezaktywacji bakterii, wirusów i innych patogenów. Szczególnie zainteresowani są specjaliści badający ten problem Laser femtosekundowyemitujących ultrakrótkie impulsy świetlne, których czas trwania określany jest w femtosekundach (1 femtosekunda to 1/1 000 000 000 000 000 sekundy).

 Źródło obrazu: Pixabay / Ci,


Naukowcy z Washington University School of Medicine wykazali, że ultrakrótkie impulsy w zakresie światła widzialnego - o długości fali 415-425 nm - mogą być skuteczną bronią przeciwko opornym na antybiotyki bakteriom i ich zarodnikom.


Naukowcy to mają Laser testowane na opornych na metycylinę Staphylococcus aureus (MRSA) i E. coli. Bakterie te są bardzo odporne na liczne wpływy fizyczne i chemiczne. ten Laser był również testowany na zarodnikach Bacillus cereus, które mogą powodować zatrucie pokarmowe i są w stanie przetrwać gotowanie. Testy wykazały, że Laser 99,9% traktowanych nim bakterii jest inaktywowana.

Naukowcy wyjaśniają, że gdy ich laser osiągnie określony poziom mocy, zaczyna dezaktywować wirusy. Zwiększona moc wpływa również na bakterie. Jednak jego światło pozostaje bezpieczne dla tkanki ludzkiej. Tylko wzrost produkcji o rząd wielkości zabija komórki. Więc tam jest specyficzne okno terapeutyczneco pozwala na bezpieczne użytkowanie.

Ultrakrótkie impulsy laserowe dezaktywują patogeny bez uszkadzania ludzkich białek i komórek. Wyobraź sobie, że chirurg mógłby zdezynfekować ranę laserem przed jej zamknięciem. Myślę, że ta technologia może wkrótce zostać wykorzystana do dezynfekcji produktów biologicznych in vitro, a w niedalekiej przyszłości może być również wykorzystana do dezynfekcji krwiobiegu. Pacjenci mogą być poddawani dializie, a ich krew może być przepuszczana przez urządzenie laserowe w celu jej dezynfekcji, mówi główny autor badania, Shew-Wei Tsen.

Razem z profesorem Samuelem Achilefu Tsen od lat bada tę umiejętność ultrakrótkie impulsy laseroweZabić patogeny. Pokazali już, że dezaktywują wirusy i „normalne” bakterie. Teraz, we współpracy z Shelley Haydel, profesorem mikrobiologii z Arizona State University, rozszerzyli swoje badania o zarodniki i bakterie oporne na antybiotyki.

Wirusy i bakterie zawierają gęsto upakowane Struktury białkowe. Laser dezaktywuje je, wibrując te struktury tak silnie, że niektóre wiązania w białkach pękają (denaturują). Taki zepsuty koniec stara się jak najszybciej połączyć z czymś i zwykle łączy się z inną strukturą niż ta, do której był podłączony wcześniej. W ten sposób powstają nienormalne połączenia w obrębie białek patogenu i między nimi, co prowadzi do tego, że białka przestają działać prawidłowo, a tym samym patogen przestaje działać.

Wszystko, co pochodzi od ludzi lub zwierząt, może być skażone patogenami. Wszystkie produkty krwiopochodne są badane pod kątem patogenów, zanim dostaną się do organizmu pacjenta. Problem polega jednak na tym, że musimy wiedzieć, czego szukamy. Gdyby nowy wirus krążył we krwi, tak jak miało to miejsce w przypadku HIV w latach 1970. i 1980., mógłby dostać się do krwiobiegu z takimi produktami. Ultrakrótkie impulsy laserowe to metoda, którą można zastosować w celu zapewnienia, że ​​produkty krwiopochodne są wolne od patogenów.