לייזרים בדופק אולטרה-קצר הורגים חיידקי-על, נבגים: טכניקה בטוחה כנראה לתאים אנושיים; יש פוטנציאל לעיקור פצעים, מוצרי דם

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email
פרסומת
X-ray_Promo1


חיידקים מסכני חיים הופכים עמידים יותר לאנטיביוטיקה, מה שהופך את החיפוש אחר חלופות לאנטיביוטיקה לאתגר דחוף יותר ויותר. עבור יישומים מסוימים, חלופה אחת עשויה להיות סוג מיוחד של לייזר.

חוקרים מבית הספר לרפואה של אוניברסיטת וושינגטון בסנט לואיס מצאו שלייזרים שפולטים פולסים קצרים במיוחד של אור יכולים להרוג חיידקים עמידים לריבוי תרופות ונבגי חיידקים עמידים. הממצאים, זמינים באינטרנט ב- כתב עת לביופוטוניקה, לפתוח את האפשרות להשתמש בלייזרים כאלה כדי להשמיד חיידקים שקשה להרוג באמצעים אחרים. החוקרים הראו בעבר שלייזרים כאלה אינם פוגעים בתאים אנושיים, מה שמאפשר לדמיין שימוש בלייזרים כדי לעקר פצעים או לחטא מוצרי דם.

"טכנולוגיית הלייזר הדופק האולטרה-קצר משביתה פתוגנים באופן ייחודי תוך שמירה על חלבונים ותאים אנושיים", אמר הסופר הראשון שו-וויי (דייוויד) צן, MD, PhD, מורה לרדיולוגיה במכון רדיולוגיה של אוניברסיטת וושינגטון ממלינקרודט (MIR). "תאר לעצמך אם, לפני סגירת פצע ניתוח, נוכל לסרוק קרן לייזר על פני האתר ולהפחית עוד יותר את הסיכויים לזיהום. אני יכול לראות את הטכנולוגיה הזו בשימוש בקרוב לחיטוי מוצרים ביולוגיים במבחנה, ואפילו לטיפול בזיהומים בזרם הדם ב העתיד על ידי הכנסת חולים לדיאליזה והעברת הדם דרך מכשיר לטיפול בלייזר".

צן והסופר הבכיר סמואל אצ'ילפו, דוקטורט, פרופסור מישל מ. טר-פוגוסיאן לרדיולוגיה ומנהל מרכז המחקר הביופוטוני של MIR, חוקרים את התכונות קוטל חיידקים של לייזרים עם דופק אולטרה-קצר במשך שנים. הם הראו שלייזרים כאלה יכולים להשבית וירוסים וחיידקים רגילים מבלי לפגוע בתאים אנושיים. במחקר החדש, שנערך בשיתוף פעולה עם שלי היידל, PhD, פרופסור למיקרוביולוגיה באוניברסיטת אריזונה סטייט, הם הרחיבו את החקירה שלהם לחיידקים עמידים לאנטיביוטיקה ולנבגי חיידקים.

החוקרים אימנו את הלייזרים שלהם על עמידים לריבוי תרופות Staphylococcus aureus (MRSA), הגורם לזיהומים של העור, הריאות ואיברים אחרים, ולספקטרום מורחב של ייצור בטא-לקטמאז אי קולי (אי – קולי), הגורמים לדלקות בדרכי השתן, שלשולים וזיהומים בפצעים. מלבד היכולת המשותפת שלהם לאמלל אנשים, MRSA ו אי – קולי הם סוגים שונים מאוד של חיידקים, המייצגים שני ענפים מרוחקים של ממלכת החיידקים. החוקרים בדקו גם נבגים של החיידק Bacillus cereus, מה שגורם להרעלת מזון ולקלקול מזון. בצילוס נבגים יכולים לעמוד בהרתחה ובישול.

בכל המקרים, הלייזרים הרגו יותר מ-99.9% מאורגניזמי המטרה, והפחיתו את מספרם ביותר מ-1,000 פעמים.

וירוסים וחיידקים מכילים מבני חלבון צפופים שניתן לעורר על ידי לייזר דופק אולטרה קצר. הלייזר הורג בכך שהוא גורם למבני חלבון אלה לרטוט עד שחלק מהקשרים המולקולריים שלהם נשברים. הקצוות השבורים מתחברים במהירות לכל מה שהם יכולים למצוא, שבמקרים רבים זה לא מה שהם היו מחוברים אליו קודם לכן. התוצאה היא בלגן של קשרים לא נכונים בתוך ובין חלבונים, והבלגן הזה גורם לתפקוד תקין של חלבון במיקרואורגניזמים להיעצר.

"פרסמנו בעבר מאמר שבו הראינו שכוח הלייזר חשוב", אמר צן. "בהספק לייזר מסוים, אנחנו משביתים וירוסים. ככל שאתה מגביר את הכוח, אתה מתחיל להשבית חיידקים. אבל צריך כוח אפילו יותר גבוה מזה, ואנחנו מדברים בסדרי גודל, כדי להתחיל להרוג תאים אנושיים. אז יש הוא חלון טיפולי שבו נוכל לכוון את פרמטרי הלייזר כך שנוכל להרוג פתוגנים מבלי להשפיע על התאים האנושיים."

חום, קרינה וכימיקלים כגון אקונומיקה יעילים לעיקור חפצים, אך רובם מזיקים מכדי להשתמש בהם על אנשים או מוצרים ביולוגיים. על ידי השבתת כל מיני חיידקים ווירוסים מבלי לפגוע בתאים, לייזרים קצרים בדופק יכולים לספק גישה חדשה להפיכת מוצרי דם ומוצרים ביולוגיים אחרים לבטוחים יותר.

"כל דבר שנגזר ממקורות אנושיים או בעלי חיים עלול להיות מזוהם בפתוגנים", אמר צן. "אנחנו מסננים את כל מוצרי הדם לפני שמעבירים אותם לחולים. הבעיה היא שאנחנו צריכים לדעת למה אנחנו בודקים. אם יופיע וירוס חדש הנישא בדם, כמו HIV שעשה בשנות ה-70 וה-80, הוא עלול לחלות לתוך אספקת הדם לפני שאנו יודעים זאת. לייזרים קצרים בדופק יכולים להיות דרך לוודא שאספקת הדם שלנו נקייה מפתוגנים ידועים ולא ידועים כאחד."

מקור הסיפור:

חומרים המסופק על ידי בית הספר לרפואה של אוניברסיטת וושינגטון. מקור נכתב על ידי תמרה באנדארי. הערה: ניתן לערוך את התוכן לפי הסגנון והאורך.

.



קישור לכתבת המקור – 2021-11-23 23:28:12

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on telegram
Telegram
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
Email
פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות

עוד מתחומי האתר