از بین بردن باکتری ها و ابرمیکروب ها با کمک یک فناوری مبتنی بر لیزر
به گزارش گروه هوش مصنوعی پژوهشگران آمریکایی در بررسی جدید خود نشان داده اند که شاید بتوان با کمک یک فناوری مبتنی بر لیزر، باکتری ها و ابرمیکروب های مقاوم را از بین برد.
به گزارش گروه هوش مصنوعی به نقل از ایسنا و به نقل از ساینس دیلی، باکتری های تهدیدکننده زندگی، روز به روز در مقابل آنتی بیوتیک ها مقاوم تر می شوند و جستجوی جایگزین هایی برای آنتی بیوتیک ها را به چالشی بزرگ تبدیل می کنند. یکی از این جایگزین ها برای کاربردهای ویژه امکان دارد نوع خاصی از لیزر باشد.
پژوهشگران "مدرسه پزشکی دانشگاه واشنگتن"(WUSM) دریافته اند لیزرهایی که پالس های نوری فوق کوتاهی را ساطع می کنند، می توانند باکتری های مقاوم نسبت به چند دارو و هاگ های باکتری مقاوم را از بین ببرند. یافته های این پژوهش، امکان استفاده از چنین لیزرهایی را برای از بین بردن باکتری هایی که به سختی از بین می روند، فراهم می آورد. پژوهشگران پیش تر نشان داده اند که چنین لیزرهایی، به سلول های انسانی صدمه نمی رسانند و این امکان را فراهم می کنند که از لیزر برای استریل کردن زخم ها یا ضدعفونی کردن محصولات خونی استفاده گردد.
"شاو وی تسن"(Shaw-Wei Tsen)، پژوهشگر ارشد این پروژه اظهار داشت: فناوری "لیزر پالسی فوق کوتاه"(ultrashort pulse laser)، پاتوژن ها را به صورت منحصر به فردی غیرفعال می کند و در عین حال، به حفظ پروتئین ها و سلول های انسانی می پردازد. تصور کنید که قبل از بستن زخم بتوانیم پرتو لیزر را در سرتاسر محل به کار بگیریم و احتمال عفونت را کاهش دهیم. من می توانم ببینم که این فناوری بزودی برای ضدعفونی کردن محصولات بیولوژیکی در شرایط آزمایشگاهی و حتی برای درمان عفونت های جریان خون مورد استفاده قرار می گیرد.
"تسن" و "ساموئل آچیلفو"(Samuel Achilefu)، از پژوهشگران این پروژه، سال هاست که درحال بررسی خصوصیت های میکروب کشی لیزرهای پالسی فوق کوتاه هستند. آنها نشان داده اند که چنین لیزرهایی می توانند ویروس ها و باکتری های معمولی را بدون صدمه رساندن به سلول های انسانی، غیرفعال کنند. آنها در این پژوهش جدید که با همکاری دکتر "شلی هایدل"(Shelley Haydel)، استاد میکروبیولوژی "دانشگاه ایالتی آریزونا"(Arizona State University) انجام شده است، اکتشاف خویش را به باکتری های مقاوم نسبت به آنتی بیوتیک و هاگ های باکتریایی گسترش دادند.
این گروه پژوهشی، لیزرهای خویش را روی باکتری "استافیلوکوکوس اورئوس مقاوم به چند دارو"(MRSA) که سبب عفونت پوست، ریه و سایر اندام ها می شود و همچنین، باکتری "اشریشیا کلی"(E. coli) تولیدکننده بتالاکتاماز که عامل عفونت های مجاری ادراری و اسهال است، به کار بردند. همچنین، پژوهشگران به بررسی هاگ های باکتری "باسیلوس سرئوس"(Bacillus cereus) پرداختند که به بروز مسمومیت غذایی و فاسد شدن غذا منجر می شود. هاگ های باسیلوس سرئوس می توانند در مقابل جوشیدن و پختن مقاومت کنند.
لیزرها در همه موارد آزمایشی، بیشتر از ۹۹/۹ درصد ارگانیسم های مورد نظر را از بین بردند و تعداد آنها را بیشتر از ۱۰۰۰ برابر کاهش دادند.
ویروس ها و باکتری ها، حاوی ساختارهای پروتئینی متراکم هستند که لیزر پالسی فوق کوتاه می تواند آنها را تحریک کند. لیزر در این ساختارهای پروتئینی ارتعاش بوجود می آورد و به این کار تا زمانی ادامه می دهد که بعضی از پیوندهای مولکولی آنها شکسته شوند. پایانه های شکسته شده، به سرعت به هر چیزی که می توانند پیدا کنند می چسبند که در خیلی از موارد چیزی نیست که پیش تر به آن متصل شده بودند. این موضوع، به درهم ریختگی پیوندهای درون و میان پروتئین ها منجر می شود و عملکرد طبیعی پروتئین را در میکروارگانیسم ها متوقف می کند.
"تسن" اظهار داشت: ما پیش تر مقاله ای را منتشر کردیم و در آن نشان دادیم که قدرت لیزر مهم می باشد. با قدرت لیزر می توانیم ویروس ها را غیرفعال نماییم و با افزایش قدرت آن، به غیرفعال کردن باکتری ها بپردازیم؛ اما برای از بین بردن سلول های انسانی، به قدرتی بالاتر از این نیاز است. ما می توانیم پارامترهای لیزر را بگونه ای تنظیم نماییم که عوامل بیماری زا را بدون تأثیر گذاشتن بر سلول های انسانی از بین ببریم.
گرما، تشعشع و مواد شیمیایی مانند سفیدکننده می توانند در استریل کردن اشیا مؤثر باشند اما بیشتر آنها برای انسان ها یا محصولات بیولوژیکی، بسیار مضر هستند. لیزرهای پالسی فوق کوتاه، با غیرفعال کردن باکتری ها و ویروس ها بدون صدمه رساندن به سلول ها می توانند متد جدیدی را برای ایمن تر کردن فرآورده های خونی و سایر محصولات بیولوژیکی عرضه کنند.
"تسن" اضافه کرد: هر چیزی که از منابع انسانی یا حیوانی به دست آمده باشد، می تواند با عوامل بیماری زا آلوده شود. ما همه فرآورده های خونی را قبل از انتقال به بیماران بررسی می نماییم. مشکل این است که ما باید بدانیم برای چه هدفی بررسی می نماییم. اگر یک ویروس منتقل شده از راه خون مانند ویروس "HIV" ظاهر شود، می تواند پیش از این که متوجه شویم، به منبع خونی وارد شود. لیزرهای پالسی فوق کوتاه می توانند راهی را برای اطمینان یافتن از این مورد عرضه کنند که منبع خون از پاتوژن های شناخته شده و ناشناخته پاک است.
این پژوهش در "Journal of Biophotonics" به چاپ رسید.
مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب