Dobbelbølgelengdeteknologi deaktiverer antibiotikaresistente bakterier – Physics World

Dobbelbølgelengdeteknologi deaktiverer antibiotikaresistente bakterier – Physics World

Tidsstempel: 9. august 2023 kl.4: 00
Kilde node: 2819616

Far-UVC og blått lys deaktiverer bakterier
Desinfeksjon med to lys En kombinasjon av langt UVC og blått lys kan deaktivere både antibiotika-resistente og antibiotika-sensitive E. coli stammer. (Med tillatelse: AgResearch)

Forskere i New Zealand har kombinert to bølgelengder av lys for å deaktivere en bakterie som er usårbar for noen av de mest brukte antibiotikaene i verden – og baner vei for en potensiell desinfiserende behandling for å løse det presserende problemet med antimikrobiell resistens.

Synergistisk effekt

Forskerne, basert på det statligeide Crown Research Institute AgResearch, kombinerte to bølgelengder – langt UVC (222 nm) og blått LED-lys (405 nm) – for å deaktivere en antibiotikaresistent bakterie, spesielt utvidet spektrum β-laktamaseproduserende (ESBL) Escherichia coli. De skisserer resultatene av sin forskning i Journal of Applied Microbiology.

Som medforfatter og prosjektleder Gale Brightwell forklarer, det unike aspektet ved tilnærmingen er den synergistiske effekten som oppnås ved å kombinere de to bølgelengdene. Dette resulterer i overlegen effektivitet sammenlignet med å bruke disse bølgelengdene individuelt, og bruker distinkte antimikrobielle mekanismer som "samarbeider for å effektivt deaktivere bakterier".

"Vi tror at det blå lyset påfører bakteriecellene den første skaden, noe som gjør dem mer sårbare, og langt UVC utnytter deretter denne svekkede tilstanden for å utøve dens antimikrobielle effekter mer effektivt," sier Brightwell, hovedforsker og leder for vitenskapsteamet. AgResearch Food System Integrity Team.

Bærekraftig løsning

I følge medforfatter Amanda Gardner, en forskningsmedarbeider ved AgResearch, kan den nye teknologien brukes til å bekjempe bakteriell forurensning i en rekke miljøer – inkludert helsetjenester og matforedlingsanlegg, samt vannbehandlingsanlegg og offentlige rom som flyplasser, skoler og offentlig transport. Hun bemerker imidlertid at ytterligere forskning er nødvendig for å "fullstendig forstå helseeffektene, etablere optimale doser og sikre teknologiens trygge og effektive bruk i kliniske omgivelser".

"Studens fremskritt ligger i å demonstrere effektiviteten til dual-light-teknologien mot antibiotikaresistente bakterier uten å fremme ytterligere resistens," forklarer Gardner. "Men å adressere utviklingen av lystoleranse hos bakterier og verifisere ytelsen under praktiske forhold er avgjørende skritt for å maksimere den positive effekten av denne teknologien i kliniske og virkelige omgivelser."

Gardner fremhever en rekke fordeler ved tilnærmingen, spesielt sammenlignet med eksisterende desinfeksjonsmetoder, inkludert en lavere risiko for antibiotikaresistens hos de behandlede bakteriene, og muligheten til å bruke dobbeltlysteknologi selektivt for å "målrette spesifikke områder eller overflater for desinfeksjon, uten å påvirke andre deler av miljøet eller menneskers helse».

"I motsetning til kjemiske desinfeksjonsmetoder, er dual-light-tilnærmingen kjemikaliefri, noe som reduserer miljøpåvirkningen og helserisikoen forbundet med bruk av kjemikalier. Det tilbyr en mer bærekraftig og miljøvennlig løsning for bakteriell deaktivering, sier hun.

Sha påpeker også at fjern-UVC og blå LED-lysteknologi kan brukes under kontinuerlige lysforhold, noe som muliggjør konstant desinfeksjon uten behov for intermitterende behandlinger. "I tillegg, når den er ferdig utviklet og implementert, kan dual-light-teknologien tilby kostnadsbesparelser i form av energiforbruk og redusert avhengighet av dyre antibiotika for bakteriekontroll," legger hun til.

Neste trinn

De neste trinnene for forskerteamet er å undersøke mekanismene bak utviklingen av lystoleranse hos bakterier og utforske effekten på forskjellige antimikrobielle resistente stammer. Ifølge Brightwell har teamet også som mål å samarbeide med lysprodusenter og industripartnere for å verifisere teknologiens ytelse under praktiske forhold.

"Å bestemme den minste effektive drepende lysdosen og vurdere potensiell kryssresistens mot andre stressfaktorer vil ytterligere optimere teknologiens anvendelse for å bekjempe bakterielle infeksjoner uten uheldige utfall," sier hun.

"Samlet sett lover dual-light-teknologien som et sikrere og mer bærekraftig alternativ til tradisjonelle kjemiske desinfeksjonsmetoder, og bidrar til den globale innsatsen for å bekjempe antimikrobiell resistens," legger hun til.

Tidstempel:

Mer fra Fysikkens verden