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Nueva técnica usa la luz para activar el oxígeno y eliminar las bacterias resistentes a los antibióticos

MRSA es una bacteria potencialmente mortal que puede paralizar un hospital ya que se propaga rápidamente y es resistente al tratamiento. Pero los científicos informan que ahora están haciendo avances en una nueva técnica que evita los antibióticos y en su lugar están usando la luz para activar el oxígeno, que luego elimina las bacterias resistentes a los antibióticos. El método también podría usarse para tratar otras infecciones microbianas y posiblemente incluso cáncer.

Actualmente, las instalaciones clínicas tienen pocas alternativas cuando se trata de liberar a sus pacientes del SARM ( Staphylococcus aureus resistente a la meticilina ). Incluso un estudio reciente descubrió que desinfectar a cada paciente admitido en un entorno de atención aguda reducía la tasa de infecciones del torrente sanguíneo a la mitad. Sin embargo, este procedimiento no es factible en la mayoría de los hospitales.

“En lugar de recurrir a los antibióticos, que ya no funcionan contra algunas bacterias como el MRSA, utilizamos fotosensibilizadores, en su mayoría moléculas de tinte, que se excitan cuando se iluminan con luz”, dice Peng Zhang, Ph.D. “Entonces, los fotosensibilizadores convierten el oxígeno en especies reactivas de oxígeno que atacan a la bacteria”.

Aunque otros equipos han experimentado con el uso de estos tipos de fotocatalizadores para matar bacterias, no destruyeron suficientes microorganismos para eliminar las infecciones de manera efectiva. Los fotosensibilizadores en una forma molecular tienden a no ser lo suficientemente acorralados como para causar un daño significativo. Además, muchos de ellos son hidrofóbicos. Esto hace que sea difícil dispersarlos en medios acuosos donde típicamente existen microorganismos. Para superar estos desafíos, el grupo de Zhang colaboró ​​con Neil Ayres, Ph.D., y su equipo. Ambos están en la Universidad de Cincinnati. Se propusieron diseñar un nuevo fotosensibilizador híbrido, dispersable en agua, que incluye nanopartículas de metal noble decoradas con polímeros anfifílicos para atrapar los fotosensibilizadores moleculares.

El equipo demostró que el nuevo fotosensibilizador de nanopartículas era mucho más eficaz para matar una variedad de bacterias que las formulaciones correspondientes que no contenían las partículas metálicas. Además estas nanopartículas proporcionan dos beneficios. El metal tiene un efecto de mejora plasmónica que promueve la generación de especies de oxígeno más reactivas, mientras que también concentra los fotosensibilizadores en un solo lugar para un golpe más localizado a las células bacterianas.

Zhang tiene una patente relacionada con el diseño de fotosensibilizadores híbridos, que se pueden formular en forma de aerosol o gel. Él dice que una vez que el aerosol se convierte en un producto, los profesionales médicos pueden colocarlo en cualquier superficie y luego iluminarlo con luz azul o roja para limpiar las bacterias, incluido el MRSA, que puedan estar presentes. Zhang también dice que el método se muestra prometedor en aplicaciones de heridas directas para eliminar la infección y ayudar a la curación. Recientemente realizó experimentos en muestras de laboratorio de piel humana y descubrió que el fotosensibilizador no mataba las células de la piel.

Además de erradicar MRSA, las nanopartículas son ideales para destruir las células cancerosas de la piel. También se ha demostrado que las nanopartículas eliminan el hongo del lecho ungueal.

Los investigadores están presentando sus resultados el día de hoy en el 256º Encuentro y Exposición Nacional de la American Chemical Society (ACS), la sociedad científica más grande del mundo.

Más información: American Chemical Society

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