Enfeksiyonları ve hastalıkları öldürmek için oksijeni silahlandırmak
MRSA denilen yaşamı tehdit eden bakteriler hızlı yayıldığı ve tedaviye dirençli olduğu için bir hastaneyi sakatlayabilir. Ancak bilim adamları, şimdi antibiyotiklerden kaçınan yeni bir teknikte ilerleme kaydettiklerini bildiriyorlar. Bunun yerine, antibiyotiğe dirençli bakterileri yok eden oksijeni aktive etmek için ışık kullanıyorlar. Yöntem ayrıca başka mikrobik enfeksiyonları ve hatta muhtemelen kanseri tedavi etmek için kullanılabilir.
Araştırmacılar bugün sonuçlarını Amerikan Kimya Derneği'nin (ACS) 256. Ulusal Toplantısı ve Fuarında sunacaklar.
MRSA (metisiline dirençli Staphylococcus aureus) hastalarını kurtarmaya çalışırken klinik imkanların şu anda az sayıda alternatifi vardır. Örneğin Gaziler Sağlık Sistemi, el hijyenini takip etmek için enfeksiyon önleme personelini işe alır. Daha da ileri giderek, yakın zamanda yapılan bir araştırma, akut bakım ortamına kabul edilen her hastanın dezenfekte edilmesinin, kan dolaşımı enfeksiyonlarının oranını yarıya indirdiğini buldu. Ancak, bu prosedür çoğu hastanede mümkün değildir.
Peng Zhang, “MRSA gibi bazı bakterilere karşı artık çalışmayan antibiyotiklere başvurmak yerine, ışıkla aydınlatıldığında heyecanlanan, çoğunlukla boya molekülleri olan ışığa duyarlılaştırıcıları kullanıyoruz” diyor. "Sonra, ışığa duyarlılaştırıcılar oksijeni bakterilere saldıran reaktif oksijen türlerine dönüştürür."
Diğer takımlar, bakterileri öldürmek için bu tür fotokatalistlerin kullanılmasını denemelerine rağmen, enfeksiyonları etkili bir şekilde sallayacak yeterli mikroorganizmaları yok etmediler. Moleküler formdaki foto-duyarlaştırıcılar, önemli hasarlar verebilecek kadar yeterli olmamalıdır. Ayrıca, bunların çoğu hidrofobiktir. Bu, mikroorganizmaların tipik olarak mevcut olduğu sulu ortamlarda dağılmasını zorlaştırır. Bu zorlukların üstesinden gelmek için, Zhang'ın grubu Neil Ayres, Ph.D. ve ekibi ile işbirliği yaptı. İkisi de Cincinnati Üniversitesi'nde. Yeni, suda dağılabilen, hibrid bir fotosensitizör tasarlamak için yola çıkmışlardır - moleküler ışığa duyarlılaştırıcıları emmek için amfifilik polimerler ile süslenmiş asil metal nanoparçacıklar içerir.
Ekip, yeni nanoparçacık fotosensitizörünün, metal partikülleri içermeyen karşılık gelen formülasyonlardan çok çeşitli bakterileri öldürmede çok daha etkili olduğunu gösterdi. Zhang'a göre, bu nanopartiküller iki fayda sağlıyor. Metal, daha reaktif oksijen türlerinin oluşumunu teşvik eden ve aynı zamanda bakterisit hücrelerine daha lokalize bir isabet için fotosentezleyicileri bir yerde toplayan bir plazmonik geliştirme etkisine sahiptir.
Zhang şöyle açıklıyor: "Eğer bir kaleye saldırmak istiyorsan, ve tüm bu insanların bireysel olarak saldırmasına izin verirseniz, bu çok etkili değildir. Bunun yerine, aynı sayıda insanın bir noktada kaleye saldırmasıyla birlikte grup halinde olursanız, daha fazla hasara neden olmak mümkündür. "
Zhang, bir sprey veya jel halinde formüle edilebilen hibrid ışığa duyarlılaştırıcıların tasarımı ile ilgili bir patente sahiptir. Sprey bir ürüne dönüştüğünde, tıp uzmanlarının herhangi bir yüzeye koyabileceğini ve daha sonra MRSA da dahil olmak üzere bakterileri temizlemek için mavi veya kırmızı ışıkla aydınlatabileceğini söylüyor. Zhang ayrıca, yöntemin, enfeksiyonu ortadan kaldırmak ve iyileşmeye yardımcı olmak için doğrudan yara uygulamalarında umut vaat ettiğini de söylüyor. Son zamanlarda insan cildinin laboratuar örnekleri üzerinde deneyler yapmıştır ve ışığa duyarlılaştırıcının cilt hücrelerini öldürmediğini tespit etmiştir.
Zhang, MRSA'nın ortadan kaldırılmasına ek olarak, nanopartiküllerin cilt kanseri hücrelerini yok etmek için ideal olduğunu söylüyor. Nanopartiküller, derinin derinin altına nüfuz eden uzun bir dalga boyuna sahip olan kırmızı ışıkların aydınlatılmasıyla etkili bir şekilde gerçekleştirilir - cilt kanseri tedavisi için önemli olan bir şey. Son olarak, nanopartiküller tırnak yatağı mantarını ortadan kaldırdığı gösterilmiştir.