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레이저로 박테리아를 죽입니다. 빛은 항생제 내성 병원체에 대처합니다.

세계는 성장하는 위기에 직면해 있다 항생제 내성 직면했다. 과도한 사용 Antibiotika 의학, 식품 산업 및 화장품에서 항생제 내성 박테리아. 환경에 항생제가 침투하여 일부 강에서는 농도가 안전 수준을 300배 초과하여 병원체가 항생제 내성을 지속적으로 발전시키도록 합니다. 수백 개의 박테리아 항생제 내성 유전자가 어린이의 장에서도 발견되었습니다. 새로운 항생제나 다른 해결책이 없으면 사람들이 일반적인 감염이나 현재 무해한 질병으로 다시 죽는 시나리오가 현실이 됩니다.

화학 레퍼토리 외부의 전략은 사용입니다. 물리적 방법 자외선, 감마선 또는 열과 같은. 이러한 방법은 병원체를 불활성화시키는 데 효과적이지만 조직에 심각한 손상을 일으키므로 임상에서 사용할 수 없습니다.

이 때문에 일부 과학자들은 이에 대해 관심을 가지고 있습니다. 가시 광선. 낮은 강도에서는 조직에 부드러우며 동시에 박테리아, 바이러스 및 기타 병원체를 비활성화하는 능력이 있습니다. 이 문제를 연구하는 전문가들은 특히 펨토초 레이저지속 시간이 펨토초(1펨토초는 1/1 000 000 000 000 000초)로 지정되는 초단파 광 펄스를 방출합니다.

 이미지 출처: Pixabay / 근원


Washington University School of Medicine의 연구원들은 파장이 415-425nm인 가시광선 범위의 초단파 펄스가 항생제 내성 박테리아와 그 포자에 대한 효과적인 무기가 될 수 있음을 보여주었습니다.


과학자들은 그 원자 램프 메티실린 내성 황색 포도구균(MRSA) 및 대장균에 대해 테스트했습니다. 이 박테리아는 수많은 물리적 및 화학적 영향에 매우 강합니다. 그만큼 원자 램프 또한 Bacillus cereus 포자에 대한 테스트를 거쳤는데, 이는 식중독을 일으킬 수 있고 요리에서 살아남을 수 있습니다. 테스트 결과 레이저 99,9% 처리된 박테리아는 비활성화됩니다.

연구원들은 레이저가 일정 수준의 출력에 도달하면 바이러스를 비활성화하기 시작한다고 설명합니다. 힘이 증가하면 박테리아에도 영향을 미칩니다. 그러나 그 빛은 인간 조직에 안전합니다. 출력의 크기 증가는 세포를 죽입니다. 그래서 있다 특정 치료 창안전한 사용을 가능하게 합니다.

초단파 레이저 펄스는 인간의 단백질과 세포를 손상시키지 않으면서 병원체를 비활성화합니다. 외과의가 상처를 닫기 전에 레이저로 상처를 소독할 수 있다고 상상해 보십시오. 나는 이 기술이 곧 시험관 내에서 생물학적 제품을 소독하는 데 사용될 수 있고 가까운 장래에 혈류를 소독하는 데에도 사용될 수 있다고 생각합니다. 연구의 주저자인 Shew-Wei Tsen은 환자가 투석을 받고 혈액을 레이저 장치에 통과시켜 소독할 수 있다고 말했습니다.

Tsen은 Samuel Achilefu 교수와 함께 수년간 능력을 연구해 왔습니다. 초단파 레이저 펄스병원체를 죽이기 위해. 그들은 이미 바이러스와 "정상적인" 박테리아를 비활성화하는 것으로 나타났습니다. 이제 그들은 Arizona State University의 미생물학 교수인 Shelley Haydel과 협력하여 포자와 항생제 내성 박테리아를 포함하도록 연구를 확장했습니다.

바이러스와 세균이 촘촘하게 들어있어 단백질 구조. 레이저는 이러한 구조를 매우 강하게 진동시켜 단백질의 일부 ​​결합이 끊어지도록(변성) 비활성화합니다. 이러한 끊어진 끝은 가능한 한 빨리 무언가에 연결하려고 시도하며 일반적으로 이전에 연결된 것과 다른 구조로 연결됩니다. 이러한 방식으로 병원체 내의 단백질 내부 및 사이에 비정상적인 연결이 발생하여 단백질이 더 이상 제대로 작동하지 않아 병원체가 더 이상 작동하지 않게 됩니다.

사람이나 동물에게서 나오는 모든 것은 병원체에 오염될 수 있습니다. 모든 혈액 제품은 환자의 몸에 들어가기 전에 병원균에 대한 검사를 받습니다. 그러나 문제는 우리가 찾고 있는 것이 무엇인지 알아야 한다는 것입니다. 1970년대와 1980년대 HIV의 경우처럼 새로운 바이러스가 혈액에서 순환한다면 그러한 제품과 함께 혈류로 들어갈 수 있습니다. 초단파 레이저 펄스는 혈액 제품에 병원체가 없는지 확인하는 데 사용할 수 있는 방법입니다.