ออกซิเจนในการฆ่าเชื้อและโรค

Anonim

แบคทีเรียที่เป็นอันตรายถึงชีวิตที่เรียกว่าเชื้อ MRSA สามารถทำให้โรงพยาบาลแตกเป็นเสี่ยง ๆ ได้เนื่องจากมันแพร่กระจายได้รวดเร็วและทนต่อการรักษาได้ แต่นักวิทยาศาสตร์รายงานว่าตอนนี้พวกเขากำลังพัฒนาเทคนิคใหม่ ๆ เพื่อหลีกเลี่ยงยาปฏิชีวนะ แต่พวกเขากำลังใช้แสงเพื่อเปิดใช้งานออกซิเจนซึ่งจะยับยั้งเชื้อแบคทีเรียที่ทนต่อยาปฏิชีวนะ วิธีนี้ยังสามารถใช้ในการรักษาโรคติดเชื้อจุลินทรีย์อื่น ๆ และอาจเป็นมะเร็ง

นักวิจัยกำลังนำเสนอผลของพวกเขาในวันนี้ที่งานประชุมและนิทรรศการแห่งชาติครั้งที่ 256 ของสมาคมเคมีอเมริกัน (ACS)

สิ่งอำนวยความสะดวกทางคลินิกในขณะนี้มีทางเลือกไม่กี่เมื่อพยายามที่จะกำจัดผู้ป่วยของพวกเขาจาก MRSA (Staphylococcus aureus ทน methicillin) ระบบการดูแลสุขภาพของทหารผ่านศึกเช่นจ้างพนักงานป้องกันเชื้อเพื่อติดตามสุขอนามัยในมือ ยิ่งไปกว่านั้นการศึกษาล่าสุดชิ้นหนึ่งพบว่าการฆ่าเชื้อทุกๆคนที่เข้ารับการรักษาด้วยการดูแลแบบเฉียบพลันลดอัตราการติดเชื้อในกระแสเลือดลงครึ่งหนึ่ง อย่างไรก็ตามขั้นตอนนี้ไม่สามารถทำได้ในโรงพยาบาลส่วนใหญ่

"แทนที่จะใช้ยาปฏิชีวนะซึ่งไม่สามารถยับยั้งเชื้อแบคทีเรียบางอย่างเช่นเชื้อ MRSA ได้เราก็ใช้กล้องแสงซึ่งส่วนใหญ่จะเป็นโมเลกุลของย้อมสีที่ตื่นเต้นเมื่อถูกแสงสว่างด้วยแสง" นาย Peng Zhang ผู้ช่วยศาสตราจารย์กล่าว "จากนั้นเครื่องแปลงแสงจะเปลี่ยนโฉมออกซิเจนให้กลายเป็นรูปแบบของออกซิเจนที่ทำปฏิกิริยากับแบคทีเรียได้"

แม้ว่าทีมอื่น ๆ ได้ทดลองใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาแสงเหล่านี้เพื่อฆ่าเชื้อแบคทีเรีย แต่ก็ไม่ได้ทำลายเชื้อจุลินทรีย์มากพอที่จะกำจัดการติดเชื้อได้อย่างมีประสิทธิภาพ ภาพสีในรูปแบบโมเลกุลมีแนวโน้มที่จะไม่ถูกกัดกร่อนมากพอที่จะทำให้เกิดความเสียหายอย่างมีนัยสำคัญ นอกจากนี้หลายคนยังไม่ชอบน้ำ ซึ่งทำให้ยากที่จะแยกย้ายกันไปในสื่อน้ำที่มีจุลินทรีย์อยู่ เพื่อเอาชนะความท้าทายเหล่านี้กลุ่มของ Zhang ร่วมมือกับ Neil Ayres, Ph.D. และทีมงานของเขา ทั้งสองอยู่ที่ University of Cincinnati พวกเขาตั้งเป้าหมายในการออกแบบเครื่องฉายรังสีผสมแบบใหม่ที่สามารถกระจายน้ำได้ซึ่งประกอบด้วยอนุภาคนาโนโลหะอันทรงเกียรติที่ตกแต่งด้วยโพลีเมอร์แอมเฟฟิลิกเพื่อดักจับสารอล

ทีมงานแสดงให้เห็นว่ากล้องจุลทรรศน์อนุภาคนาโนใหม่มีประสิทธิภาพในการฆ่าแบคทีเรียได้ดีกว่าสูตรที่ไม่ได้มีอนุภาคโลหะ ตามที่ Zhang อนุภาคนาโนเหล่านี้มีประโยชน์สองประการ โลหะนี้มีผลต่อการเพิ่มประสิทธิภาพของ plasmonic ซึ่งจะช่วยส่งเสริมการสร้างสายพันธุ์ออกซิเจนที่มีปฏิกิริยามากขึ้นในขณะที่ยังมุ่งเน้นการดูดกลืนแสงในที่เดียวเพื่อให้ได้รับผลกระทบมากขึ้นกับเซลล์แบคทีเรีย

"ถ้าคุณต้องการที่จะโจมตีปราสาทและคุณเพียงแค่ให้ทุกคนเหล่านี้โจมตีเป็นรายบุคคลก็ไม่ได้มีประสิทธิภาพมาก แต่ถ้าคุณมีจำนวนเดียวกันของผู้คนที่จัดกลุ่มเข้าด้วยกันโจมตีปราสาทที่จุดหนึ่ง, มันเป็นไปได้ที่จะทำให้เกิดความเสียหายมากขึ้น "

Zhang มีสิทธิบัตรเกี่ยวกับการออกแบบ photosensitizers แบบผสมซึ่งสามารถใช้เป็นสเปรย์หรือเจล เขาบอกว่าเมื่อสเปรย์ได้รับการพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์ผู้เชี่ยวชาญทางการแพทย์สามารถนำไปวางไว้บนพื้นผิวใด ๆ แล้วเปล่งประกายด้วยแสงสีฟ้าหรือสีแดงเพื่อขจัดแบคทีเรียรวมทั้งเชื้อ MRSA ซึ่งอาจมีอยู่ Zhang ยังกล่าวว่าวิธีการนี้แสดงให้เห็นว่าสัญญาในการใช้แผลโดยตรงเพื่อกำจัดการติดเชื้อและช่วยในการรักษา เขาเพิ่งทำการทดลองกับตัวอย่างของผิวหนังมนุษย์และพบว่ากล้องถ่ายภาพไม่ได้ฆ่าเซลล์ผิว

นอกจากการขจัด MRSA แล้วอนุภาคนาโนก็เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการทำลายเซลล์มะเร็งผิวหนัง Zhang กล่าว อนุภาคนาโนสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยการส่องสว่างของแสงสีแดงซึ่งมีความยาวคลื่นที่ยาวแทรกซึมลึกลงไปใต้ผิวหนังซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการรักษามะเร็งผิวหนัง สุดท้ายอนุภาคนาโนได้รับการแสดงเพื่อกำจัดเชื้อราเล็บเตียง

menu
menu