تعمل تقنية الطول الموجي المزدوج على تعطيل البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية - عالم الفيزياء

قام علماء في نيوزيلندا بدمج طولين موجيين من الضوء لإلغاء تنشيط بكتيريا غير معرضة لبعض المضادات الحيوية الأكثر استخدامًا في العالم - مما يمهد الطريق لعلاج مطهر محتمل لمعالجة المشكلة الملحة المتمثلة في مقاومة مضادات الميكروبات.

تأثير تآزري

الباحثون، ومقرهم في معهد كراون للأبحاث المملوك للحكومة AgResearch، جمعت بين طولين موجيين - الأشعة فوق البنفسجية البعيدة (222 نانومتر) وضوء LED الأزرق (405 نانومتر) - لإلغاء تنشيط البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية، وتحديدًا المنتجة لـ β-lactamase ممتدة الطيف (ESBL). كولاي. ويلخصون نتائج أبحاثهم في مجلة علم الأحياء الدقيقة التطبيقي.

كمؤلف مشارك ورئيس المشروع جيل برايتويل يوضح أن الجانب الفريد لهذا النهج هو التأثير التآزري الذي يتم تحقيقه من خلال الجمع بين الطولين الموجيين. ويؤدي هذا إلى كفاءة فائقة مقارنة باستخدام هذه الأطوال الموجية بشكل فردي، ويستخدم آليات مضادة للميكروبات متميزة "تعمل معًا لإلغاء تنشيط البكتيريا بشكل فعال".

يقول برايتويل، العالم الرئيسي ورئيس الفريق العلمي في فريق البحث: "نعتقد أن الضوء الأزرق يلحق الضرر الأولي بالخلايا البكتيرية، مما يجعلها أكثر عرضة للخطر، ثم تستفيد الأشعة فوق البنفسجية البعيدة من هذه الحالة الضعيفة لممارسة تأثيراتها المضادة للميكروبات بكفاءة أكبر". فريق نزاهة النظام الغذائي AgResearch.

الحل المستدام

وفقا للمؤلف المشارك أماندا جاردنر، وهو باحث مشارك في AgResearch، يمكن استخدام التكنولوجيا الجديدة لمكافحة التلوث البكتيري في عدد من البيئات - بما في ذلك مرافق الرعاية الصحية ومصانع تجهيز الأغذية، فضلا عن محطات معالجة المياه والأماكن العامة مثل المطارات والمدارس ووسائل النقل العام. ومع ذلك، فإنها تشير إلى أن هناك حاجة إلى مزيد من الأبحاث "لفهم التأثيرات الصحية بشكل كامل، وتحديد الجرعات المثالية، وضمان الاستخدام الآمن والفعال للتكنولوجيا في البيئات السريرية".

يوضح غاردنر: "يكمن التقدم الذي أحرزته الدراسة في إظهار فعالية تقنية الضوء المزدوج ضد البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية دون تعزيز المزيد من المقاومة". "ومع ذلك، فإن معالجة تطور قدرة البكتيريا على تحمل الضوء والتحقق من أدائها في ظل ظروف عملية هي خطوات حاسمة لتعظيم التأثير الإيجابي لهذه التكنولوجيا في البيئات السريرية والواقعية."

يسلط جاردنر الضوء على مجموعة من مزايا هذا النهج، خاصة عند مقارنته بطرق التطهير الحالية، بما في ذلك انخفاض خطر مقاومة المضادات الحيوية في البكتيريا المعالجة، والقدرة على تطبيق تكنولوجيا الضوء المزدوج بشكل انتقائي "لاستهداف مناطق أو أسطح محددة للتطهير، دون التأثير على أجزاء أخرى من البيئة أو صحة الإنسان ".

"على عكس طرق التطهير الكيميائي، فإن أسلوب الضوء المزدوج خالٍ من المواد الكيميائية، مما يقلل من التأثير البيئي والمخاطر الصحية المرتبطة بالاستخدام الكيميائي. وتقول: "إنه يوفر حلاً أكثر استدامة وصديقًا للبيئة لتعطيل البكتيريا".

ويشير شا أيضًا إلى أنه يمكن استخدام تقنية الأشعة فوق البنفسجية البعيدة وتقنية ضوء LED الأزرق في ظروف الإضاءة المستمرة، مما يسمح بالتطهير المستمر دون الحاجة إلى علاجات متقطعة. وتضيف: "بالإضافة إلى ذلك، بمجرد تطويرها وتنفيذها بالكامل، قد توفر تقنية الضوء المزدوج وفورات في التكاليف من حيث استهلاك الطاقة وتقليل الاعتماد على المضادات الحيوية باهظة الثمن لمكافحة البكتيريا".

الخطوات التالية

تتمثل الخطوات التالية لفريق البحث في دراسة الآليات الكامنة وراء تطور قدرة البكتيريا على تحمل الضوء واستكشاف آثاره على سلالات مختلفة مقاومة لمضادات الميكروبات. ووفقًا لشركة برايتويل، يهدف الفريق أيضًا إلى التعاون مع الشركات المصنعة للضوء وشركاء الصناعة للتحقق من أداء التكنولوجيا في ظل ظروف عملية.

نبضات الليزر تضيء الطريق نحو قتل البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية

وتقول: "إن تحديد الحد الأدنى من الجرعة الخفيفة الفعالة للقتل وتقييم المقاومة المتبادلة المحتملة للضغوطات الأخرى سيزيد من تحسين تطبيق التكنولوجيا في مكافحة الالتهابات البكتيرية دون نتائج سلبية".

وتضيف: "بشكل عام، تحمل تقنية الضوء المزدوج وعدًا كبيرًا كبديل أكثر أمانًا واستدامة لطرق التطهير الكيميائي التقليدية، مما يساهم في الجهود العالمية لمكافحة مقاومة مضادات الميكروبات".

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
• أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• أفلاطون السيارات / المركبات الكهربائية ، كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
• أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
• تشارت بريم. ارفع مستوى لعبة التداول الخاصة بك مع ChartPrime. الوصول هنا.
• BlockOffsets. تحديث ملكية الأوفست البيئية. الوصول هنا.
• المصدر https://physicsworld.com/a/dual-wavelength-technology-deactivates-antibiotic-resistant-bacterium/