Технологія подвійної довжини хвилі деактивує бактерію, стійку до антибіотиків – Physics World

Технологія подвійної довжини хвилі деактивує бактерію, стійку до антибіотиків – Physics World

Мітка часу: 9 серпня 2023 р., 4:00
Вихідний вузол: 2819616

Далеке ультрафіолетове та синє світло дезактивують бактерії
Двосвітлова дезінфекція Поєднання дальнього ультрафіолетового та синього світла може деактивувати як стійкі до антибіотиків, так і чутливі до них E. палички штами. (Надано: AgResearch)

Вчені з Нової Зеландії об’єднали дві довжини хвилі світла, щоб дезактивувати бактерію, яка є невразливою для деяких із найпоширеніших антибіотиків у світі, прокладаючи шлях для потенційного дезінфікуючого лікування для вирішення гострої проблеми антимікробної стійкості.

Синергічний ефект

Дослідники працюють у державному дослідницькому інституті Crown Research Institute AgResearch, об’єднав дві довжини хвилі – дальнє ультрафіолетове випромінювання (222 нм) і синє світлодіодне світло (405 нм) – для дезактивації стійкої до антибіотиків бактерії, зокрема бактерії, що виробляє β-лактамази розширеного спектру (ESBL) Кишкова паличка. Вони викладають результати своїх досліджень у Журнал прикладної мікробіології.

Як співавтор та керівник проекту Гейл Брайтвелл пояснює, що унікальним аспектом підходу є синергетичний ефект, який досягається шляхом поєднання двох довжин хвиль. Це призводить до кращої ефективності порівняно з використанням цих довжин хвиль окремо та використовує різні антимікробні механізми, які «працюють разом, щоб ефективно деактивувати бактерії».

«Ми вважаємо, що синє світло завдає первинної шкоди бактеріальним клітинам, роблячи їх більш уразливими, а далекий ультрафіолетовий ультрафіолет потім використовує цей ослаблений стан, щоб ефективніше проявляти свою антимікробну дію», — говорить Брайтвелл, головний науковий співробітник і керівник наукової групи для Команда цілісності харчової системи AgResearch.

Стале рішення

За словами співавт Аманда Гарднер, наукового співробітника AgResearch, нова технологія може бути використана для боротьби з бактеріальним забрудненням у низці середовищ, включаючи медичні установи та харчові заводи, а також водоочисні споруди та громадські місця, такі як аеропорти, школи та громадський транспорт. Однак вона зазначає, що необхідні подальші дослідження, щоб «повністю зрозуміти вплив на здоров’я, встановити оптимальні дози та забезпечити безпечне та ефективне використання технології в клінічних умовах».

«Прогрес дослідження полягає в демонстрації ефективності технології подвійного світла проти стійких до антибіотиків бактерій без сприяння подальшій стійкості», — пояснює Гарднер. «Однак вирішення проблеми розвитку стійкості до світла у бактерій і перевірка її ефективності в практичних умовах є важливими кроками для максимізації позитивного впливу цієї технології в клінічних і реальних умовах».

Гарднер наголошує на низці переваг підходу, особливо в порівнянні з існуючими методами дезінфекції, включаючи менший ризик резистентності оброблених бактерій до антибіотиків, а також можливість вибірково застосовувати технологію подвійного освітлення для «дезінфекції на певних ділянках або поверхнях, без впливу на інші частини навколишнього середовища або здоров'я людини».

«На відміну від хімічних методів дезінфекції, підхід подвійного освітлення не містить хімікатів, що зменшує вплив на навколишнє середовище та ризики для здоров’я, пов’язані з використанням хімікатів. Він пропонує більш стійке та екологічне рішення для дезактивації бактерій», – каже вона.

Ша також зазначає, що технологія далекого ультрафіолетового випромінювання та синього світлодіодного світла може використовуватися в умовах постійного освітлення, що дозволяє проводити постійну дезінфекцію без необхідності періодичної обробки. «Крім того, після повної розробки та впровадження технологія подвійного світла може запропонувати економію з точки зору споживання енергії та зменшити залежність від дорогих антибіотиків для боротьби з бактеріями», – додає вона.

Наступні кроки

Наступні кроки для дослідницької групи полягають у дослідженні механізмів, що лежать в основі розвитку стійкості до світла у бактерій, і вивчення її впливу на різні штами, стійкі до антимікробних препаратів. За словами Брайтвелла, команда також прагне співпрацювати з виробниками світильників і галузевими партнерами, щоб перевірити ефективність технології в практичних умовах.

«Визначення мінімальної ефективної дози вбивчого світла та оцінка потенційної перехресної резистентності до інших стресорів ще більше оптимізує застосування технології в боротьбі з бактеріальними інфекціями без негативних наслідків», — каже вона.

«Загалом технологія подвійного світла має великі перспективи як безпечніша та стійкіша альтернатива традиційним методам хімічної дезінфекції, сприяючи глобальним зусиллям у боротьбі зі стійкістю до антимікробних засобів», — додає вона.

Часова мітка:

Більше від Світ фізики