Nanopartikel yang diaktifkan cahaya dapat meningkatkan antibiotik saat ini

Suspense: Murder Aboard the Alphabet / Double Ugly / Argyle Album (Juli 2019).

Anonim

Nanopartikel yang diaktifkan cahaya, juga dikenal sebagai quantum dots, dapat memberikan peningkatan yang sangat penting dalam keefektifan untuk perawatan antibiotik yang digunakan untuk memerangi superbug yang kebal terhadap obat-obatan seperti E. coli dan Salmonella, hasil penelitian University of Colorado Boulder yang baru.

Patogen yang resistan terhadap berbagai obat, yang mengembangkan pertahanan mereka lebih cepat daripada pengobatan antibiotik baru dapat dikembangkan untuk mengobati mereka, merugikan Amerika Serikat sekitar $ 20 miliar dalam biaya perawatan kesehatan langsung dan tambahan $ 35 miliar dalam produktivitas yang hilang pada tahun 2013.

Para peneliti CU Boulder, bagaimanapun, mampu kembali mempotensiasi antibiotik yang ada untuk infeksi isolat klinis tertentu dengan memperkenalkan titik-titik kuantum yang direkayasa-nano, yang dapat digunakan secara selektif dan diaktifkan atau tidak diaktifkan menggunakan panjang gelombang cahaya tertentu.

Daripada menyerang bakteri yang menginfeksi secara konvensional, titik-titik tersebut melepaskan superoksida, spesies kimia yang mengganggu proses metabolisme dan seluler bakteri, memicu respons perkelahian yang membuatnya lebih rentan terhadap antibiotik asli.

"Kami telah mengembangkan pukulan knockout satu-dua, " kata Prashant Nagpal, asisten profesor di Departemen Kimia dan Teknik Biologi CU Boulder (CHBE) dan penulis utama studi ini. "Reaksi pertarungan alami bakteri (ke titik-titik) benar-benar membuatnya lebih rentan."

Temuan, yang diterbitkan hari ini di jurnal Science Advances, menunjukkan bahwa titik-titik mengurangi resistensi antibiotik yang efektif dari infeksi isolat klinis dengan faktor 1.000 tanpa menghasilkan efek samping yang merugikan.

"Kami berpikir lebih seperti bug, " kata Anushree Chatterjee, asisten profesor di CHBE dan penulis utama studi ini. "Ini adalah strategi baru yang bermain melawan kekuatan normal infeksi dan mengkatalisis antibiotik."

Sementara perawatan antibiotik lain sebelumnya telah terbukti terlalu sembarangan dalam serangan mereka, titik-titik kuantum memiliki keuntungan untuk dapat bekerja secara selektif pada tingkat intraseluler. Salmonella, misalnya, dapat tumbuh dan bereproduksi di dalam sel inang. Namun, titik-titiknya cukup kecil untuk masuk ke dalam dan membantu membersihkan infeksi dari dalam.

"Bug yang super-tahan ini sudah ada sekarang, terutama di rumah sakit, " kata Nagpal. "Ini hanya masalah tidak mengontrak mereka. Tapi mereka adalah satu mutasi yang jauh dari infeksi yang jauh lebih luas."

Secara keseluruhan, kata Chatterjee, keuntungan paling penting dari teknologi quantum dot adalah bahwa ia menawarkan pendekatan multifaset yang dapat disesuaikan untuk memerangi infeksi yang sudah menegang batas perawatan saat ini.

"Penyakit bekerja lebih cepat daripada yang kita lakukan, " katanya. "Obat harus berkembang juga."

Ke depan, para peneliti membayangkan titik-titik kuantum sebagai semacam teknologi platform yang dapat diskalakan dan dimodifikasi untuk memerangi berbagai macam infeksi dan berpotensi memperluas ke aplikasi terapeutik lainnya.

menu
menu