เทคโนโลยีความยาวคลื่นคู่จะปิดการทำงานของแบคทีเรียที่ดื้อต่อยาปฏิชีวนะ – Physics World

เทคโนโลยีความยาวคลื่นคู่จะปิดการทำงานของแบคทีเรียที่ดื้อต่อยาปฏิชีวนะ – Physics World

Time Stamp: 9 สิงหาคม 2023 4:00
โหนดต้นทาง: 2819616

Far-UVC และแสงสีฟ้ายับยั้งแบคทีเรีย
การฆ่าเชื้อด้วยแสงคู่ การรวมกันของฟาร์ยูวีซีและแสงสีน้ำเงินสามารถยับยั้งทั้งการดื้อยาปฏิชีวนะและความไวต่อยาปฏิชีวนะ E. coli สายพันธุ์ (เอื้อเฟื้อโดย: AgResearch)

นักวิทยาศาสตร์ในนิวซีแลนด์ได้รวมแสงความยาวคลื่นสองแบบเข้าด้วยกันเพื่อยับยั้งแบคทีเรียที่ไม่สามารถต้านทานต่อยาปฏิชีวนะบางชนิดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในโลกได้ ซึ่งถือเป็นการปูทางไปสู่การบำบัดด้วยสารฆ่าเชื้อที่มีศักยภาพเพื่อแก้ไขปัญหาเร่งด่วนของการดื้อยาต้านจุลชีพ

ผลเสริมฤทธิ์กัน

นักวิจัยจากสถาบันวิจัยคราวน์ที่รัฐบาลเป็นเจ้าของ เอจีรีเสิร์ช, รวมความยาวคลื่นสองแบบเข้าด้วยกัน ได้แก่ Far-UVC (222 นาโนเมตร) และไฟ LED สีฟ้า (405 นาโนเมตร) เพื่อปิดใช้งานแบคทีเรียที่ทนต่อยาปฏิชีวนะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการผลิตβ-แลคตาเมสแบบขยายสเปกตรัม (ESBL) เชื้อ Escherichia coli. พวกเขาสรุปผลการวิจัยของพวกเขาใน วารสารจุลชีววิทยาประยุกต์.

ในฐานะผู้ร่วมเขียนและหัวหน้าโครงการ เกล ไบรท์เวลล์ อธิบายว่าลักษณะเฉพาะของแนวทางนี้คือผลเสริมฤทธิ์ที่ได้รับจากการรวมความยาวคลื่นทั้งสองเข้าด้วยกัน ซึ่งส่งผลให้เกิดประสิทธิภาพที่เหนือกว่าเมื่อเทียบกับการใช้ความยาวคลื่นเหล่านี้แยกกัน และใช้กลไกต้านจุลชีพที่แตกต่างกันซึ่ง "ทำงานร่วมกันเพื่อยับยั้งแบคทีเรียได้อย่างมีประสิทธิภาพ"

“เราเชื่อว่าแสงสีน้ำเงินสร้างความเสียหายในระยะเริ่มแรกให้กับเซลล์แบคทีเรีย ทำให้พวกมันอ่อนแอมากขึ้น จากนั้นฟาร์ยูวีซีก็ใช้ประโยชน์จากสภาวะที่อ่อนแอลงนี้เพื่อออกฤทธิ์ต้านจุลชีพได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น” ไบรท์เวลล์ นักวิทยาศาสตร์หลักและหัวหน้าทีมวิทยาศาสตร์ของ ทีมความสมบูรณ์ของระบบอาหาร AgResearch

ทางออกที่ยั่งยืน

ตามที่ผู้เขียนร่วม อแมนด้า การ์ดเนอร์ซึ่งเป็นผู้ร่วมงานวิจัยของ AgResearch เทคโนโลยีใหม่นี้สามารถนำไปใช้ต่อสู้กับการปนเปื้อนของแบคทีเรียในสภาพแวดล้อมต่างๆ รวมถึงสถานพยาบาลและโรงงานแปรรูปอาหาร ตลอดจนโรงบำบัดน้ำและพื้นที่สาธารณะ เช่น สนามบิน โรงเรียน และการขนส่งสาธารณะ อย่างไรก็ตาม เธอตั้งข้อสังเกตว่าจำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อ “ทำความเข้าใจอย่างถ่องแท้ถึงผลกระทบต่อสุขภาพ กำหนดขนาดยาที่เหมาะสม และรับรองว่าเทคโนโลยีจะปลอดภัยและมีประสิทธิภาพในการใช้งานทางคลินิก”

“ความก้าวหน้าของการศึกษาอยู่ที่การแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพของเทคโนโลยีแสงคู่ต่อแบคทีเรียที่ดื้อยาปฏิชีวนะ โดยไม่ส่งเสริมการดื้อยาเพิ่มเติม” การ์ดเนอร์อธิบาย “อย่างไรก็ตาม การจัดการกับการพัฒนาความทนทานต่อแสงในแบคทีเรียและการตรวจสอบประสิทธิภาพของแบคทีเรียภายใต้สภาวะการใช้งานจริงเป็นขั้นตอนสำคัญในการเพิ่มผลกระทบเชิงบวกของเทคโนโลยีนี้ให้สูงสุดในสภาพแวดล้อมทางคลินิกและในโลกแห่งความเป็นจริง”

การ์ดเนอร์เน้นย้ำถึงข้อดีหลายประการของแนวทางนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการฆ่าเชื้อที่มีอยู่ รวมถึงการลดความเสี่ยงของการดื้อยาปฏิชีวนะในแบคทีเรียที่ได้รับการบำบัด และความสามารถในการใช้เทคโนโลยีแสงคู่แบบเลือกสรรเพื่อ "กำหนดเป้าหมายพื้นที่หรือพื้นผิวเฉพาะสำหรับการฆ่าเชื้อ โดยไม่ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมส่วนอื่นหรือสุขภาพของมนุษย์”

“วิธีการใช้แสงคู่นั้นแตกต่างจากวิธีการฆ่าเชื้อด้วยสารเคมี โดยปราศจากสารเคมี ซึ่งช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและความเสี่ยงด้านสุขภาพที่เกี่ยวข้องกับการใช้สารเคมี โดยนำเสนอโซลูชั่นที่ยั่งยืนและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้นสำหรับการเลิกใช้งานแบคทีเรีย” เธอกล่าว

Sha ยังชี้ให้เห็นว่าเทคโนโลยีแสง Far-UVC และ LED สีฟ้าสามารถใช้ในสภาพแสงที่ต่อเนื่อง ทำให้สามารถฆ่าเชื้อได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่จำเป็นต้องทำการบำบัดเป็นระยะๆ “นอกจากนี้ เมื่อพัฒนาและนำไปใช้อย่างเต็มรูปแบบแล้ว เทคโนโลยีแสงคู่อาจช่วยประหยัดต้นทุนในแง่ของการใช้พลังงาน และลดการพึ่งพายาปฏิชีวนะราคาแพงในการควบคุมแบคทีเรีย” เธอกล่าวเสริม

ขั้นตอนถัดไป

ขั้นตอนต่อไปสำหรับทีมวิจัยคือการตรวจสอบกลไกเบื้องหลังการพัฒนาความทนทานต่อแสงในแบคทีเรีย และสำรวจผลกระทบของมันต่อสายพันธุ์ที่ต้านทานต่อยาต้านจุลชีพต่างๆ จากข้อมูลของ Brightwell ทีมงานยังตั้งเป้าที่จะร่วมมือกับผู้ผลิตแสงและพันธมิตรในอุตสาหกรรมเพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพของเทคโนโลยีภายใต้สภาวะการใช้งานจริง

“การกำหนดปริมาณแสงในการฆ่าที่มีประสิทธิผลขั้นต่ำและการประเมินความต้านทานข้ามที่อาจเกิดขึ้นกับสิ่งที่ทำให้เกิดความเครียดอื่นๆ จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีในการต่อสู้กับการติดเชื้อแบคทีเรียโดยไม่มีผลลัพธ์ที่ไม่พึงประสงค์” เธอกล่าว

“โดยรวมแล้ว เทคโนโลยีแสงคู่ถือเป็นทางเลือกที่ปลอดภัยและยั่งยืนกว่าวิธีการฆ่าเชื้อด้วยสารเคมีแบบดั้งเดิม ซึ่งมีส่วนช่วยในความพยายามระดับโลกในการต่อสู้กับการดื้อยาต้านจุลชีพ” เธอกล่าวเสริม

ประทับเวลา:

เพิ่มเติมจาก โลกฟิสิกส์