Công nghệ bước sóng kép vô hiệu hóa vi khuẩn kháng kháng sinh – Physics World

Công nghệ bước sóng kép vô hiệu hóa vi khuẩn kháng kháng sinh – Physics World

Dấu thời gian: 9:2023 sáng ngày 4 tháng 00 năm XNUMX
Nút nguồn: 2819616

Far-UVC và ánh sáng xanh vô hiệu hóa vi khuẩn
Khử trùng bằng ánh sáng kép Sự kết hợp giữa tia UVC xa và ánh sáng xanh lam có thể vô hiệu hóa cả kháng kháng sinh và nhạy cảm với kháng sinh E. coli chủng. (Được phép: AgResearch)

Các nhà khoa học ở New Zealand đã kết hợp hai bước sóng ánh sáng để vô hiệu hóa một loại vi khuẩn bất khả xâm phạm đối với một số loại kháng sinh được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới – mở đường cho một phương pháp điều trị khử trùng tiềm năng để giải quyết vấn đề cấp bách về kháng thuốc chống vi trùng.

Hiệu ứng tổng hợp

Các nhà nghiên cứu, có trụ sở tại Viện nghiên cứu Crown thuộc sở hữu của chính phủ AgNghiên cứu, kết hợp hai bước sóng – tia UVC xa (222 nm) và ánh sáng LED xanh lam (405 nm) – để vô hiệu hóa một loại vi khuẩn kháng kháng sinh, cụ thể là vi khuẩn sinh ra β-lactamase phổ mở rộng (ESBL) Escherichia coli. Họ phác thảo các kết quả nghiên cứu của họ trong Tạp chí vi sinh ứng dụng.

Là đồng tác giả và trưởng dự án Gale Brightwell giải thích, khía cạnh độc đáo của phương pháp này là hiệu ứng tổng hợp đạt được bằng cách kết hợp hai bước sóng. Điều này mang lại hiệu quả vượt trội so với việc sử dụng các bước sóng này riêng lẻ và sử dụng các cơ chế kháng khuẩn riêng biệt “làm việc cùng nhau để vô hiệu hóa vi khuẩn một cách hiệu quả”.

“Chúng tôi tin rằng ánh sáng xanh ban đầu gây ra tổn thương cho tế bào vi khuẩn, khiến chúng dễ bị tổn thương hơn và tia UVC xa sau đó tận dụng trạng thái suy yếu này để phát huy tác dụng kháng khuẩn hiệu quả hơn,” Brightwell, nhà khoa học chính và trưởng nhóm khoa học của nghiên cứu cho biết. Nhóm Liêm chính của Hệ thống Thực phẩm AgResearch.

Giải pháp bền vững

Theo đồng tác giả Amanda Gardner, một cộng tác viên nghiên cứu tại AgResearch, công nghệ mới có thể được sử dụng để chống ô nhiễm vi khuẩn trong một số môi trường – bao gồm các cơ sở chăm sóc sức khỏe và nhà máy chế biến thực phẩm, cũng như các nhà máy xử lý nước và không gian công cộng như sân bay, trường học và phương tiện giao thông công cộng. Tuy nhiên, cô ấy lưu ý rằng cần phải nghiên cứu thêm để “hiểu đầy đủ về tác động sức khỏe, thiết lập liều lượng tối ưu và đảm bảo sử dụng an toàn và hiệu quả của công nghệ trong môi trường lâm sàng”.

Gardner giải thích: “Tiến bộ của nghiên cứu nằm ở việc chứng minh tính hiệu quả của công nghệ ánh sáng kép chống lại vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh mà không làm tăng thêm khả năng kháng thuốc. “Tuy nhiên, giải quyết sự phát triển của khả năng chịu ánh sáng ở vi khuẩn và xác minh hiệu suất của nó trong điều kiện thực tế là những bước quan trọng để tối đa hóa tác động tích cực của công nghệ này trong môi trường lâm sàng và thế giới thực.”

Gardner nêu bật một loạt ưu điểm của phương pháp này, đặc biệt khi so sánh với các phương pháp khử trùng hiện có, bao gồm nguy cơ kháng kháng sinh ở vi khuẩn được xử lý thấp hơn và khả năng áp dụng công nghệ ánh sáng kép có chọn lọc vào “các khu vực hoặc bề mặt cụ thể để khử trùng, mà không ảnh hưởng đến các bộ phận khác của môi trường hoặc sức khỏe con người”.

“Không giống như các phương pháp khử trùng bằng hóa chất, phương pháp sử dụng ánh sáng kép không sử dụng hóa chất, giúp giảm tác động đến môi trường và rủi ro sức khỏe liên quan đến việc sử dụng hóa chất. Nó cung cấp một giải pháp bền vững và thân thiện với môi trường hơn để khử hoạt tính của vi khuẩn,” cô nói.

Sha cũng chỉ ra rằng công nghệ đèn LED xanh dương và tia cực tím xa có thể được sử dụng trong điều kiện chiếu sáng liên tục, cho phép khử trùng liên tục mà không cần điều trị gián đoạn. “Ngoài ra, một khi được phát triển và triển khai đầy đủ, công nghệ ánh sáng kép có thể giúp tiết kiệm chi phí về mức tiêu thụ năng lượng và giảm sự phụ thuộc vào thuốc kháng sinh đắt tiền để kiểm soát vi khuẩn,” cô nói thêm.

Các bước tiếp theo

Các bước tiếp theo của nhóm nghiên cứu là điều tra các cơ chế đằng sau sự phát triển khả năng chịu đựng ánh sáng ở vi khuẩn và khám phá tác động của nó đối với các chủng kháng thuốc chống vi trùng khác nhau. Theo Brightwell, nhóm cũng muốn hợp tác với các nhà sản xuất đèn và các đối tác trong ngành để xác minh hiệu suất của công nghệ trong các điều kiện thực tế.

Cô ấy nói: “Việc xác định liều lượng ánh sáng tiêu diệt hiệu quả tối thiểu và đánh giá khả năng kháng chéo tiềm ẩn đối với các yếu tố gây căng thẳng khác sẽ tiếp tục tối ưu hóa ứng dụng của công nghệ trong việc chống lại sự lây nhiễm vi khuẩn mà không gây ra hậu quả bất lợi.

“Nhìn chung, công nghệ ánh sáng kép hứa hẹn sẽ là giải pháp thay thế an toàn và bền vững hơn cho các phương pháp khử trùng bằng hóa chất truyền thống, góp phần vào nỗ lực toàn cầu trong việc chống lại tình trạng kháng kháng sinh,” bà nói thêm.

Dấu thời gian:

Thêm từ Thế giới vật lý