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武器化氧可以杀死感染和疾病

威胁生命的细菌称MRSA可以使医院瘫痪,因为它迅速传播并且对治疗有抵抗力。但科学家们报告说,他们现在正在开发一种避免使用抗生素的新技术。相反,他们使用光来激活氧气,然后消除抗生素抗性细菌。该方法还可用于治疗其他微生物感染,甚至可能用于治疗癌症。

研究人员今天在第256届美国化学学会(ACS)全国会议和博览会上展示了他们的成果。世界上最大的科学协会ACS将在周四举行会议。它包含10,000多个关于各种科学主题的演讲。

当试图摆脱患者的MRSA(耐甲氧西林金黄色葡萄球菌)时,临床设施目前几乎没有其他选择。例如,退伍军人医疗保健系统雇用感染预防人员来追踪手部卫生。更进一步,最近的一项研究发现,对每个接受急性护理治疗的患者进行消毒可将血流感染率降低一半。但是,这种手术在大多数医院都不可行。

“而不是诉诸抗生素,这些抗生素不再对抗像MRSA这样的细菌,我们使用光敏剂,主要是染料分子,当用光照射时会变得很兴奋,”彭章博士说。“然后,光敏剂将氧气转化为能够攻击细菌的活性氧。”

虽然其他团队已经尝试使用这些类型的光催化剂来杀死细菌,但它们并没有破坏足够的微生物来有效地摆脱感染。分子形式的光敏剂往往不足以进行显着的损害。此外,它们中的许多是疏水的。这使得难以将它们分散在通常存在微生物的水性介质中。为了克服这些挑战,张的小组与Neil Ayres,博士及其团队合作。两人都在辛辛那提大学。他们着手设计一种新的水分散性混合光敏剂 - 包括用两亲聚合物装饰的贵金属纳米粒子,以捕获分子光敏剂。

该团队表明,与不含金属颗粒的相应配方相比,新型纳米颗粒光敏剂在杀灭各种细菌方面更有效。张说,这些纳米粒子有两个好处。该金属具有等离子体增强效应,其促进更多活性氧物质的产生,同时还将光敏剂集中在一个位置以对细菌细胞进行更局部的打击。

张以这种方式解释道:“如果你想攻击城堡,而你只是让所有这些人单独攻击,那就不是很有效了。相反,如果你有相同数量的人聚集在一起攻击城堡,就有可能造成更多伤害。“

Zhang拥有与混合光敏剂设计相关的专利,可以配制成喷雾剂或凝胶剂。他说,一旦将喷雾剂发展成产品,医疗专业人员可将其放在任何表面上,然后用蓝光或红光照亮它,以清除可能存在的细菌,包括MRSA。Zhang还表示,该方法在直接伤口应用中显示出消除感染和协助愈合的希望。他最近在人体皮肤的实验室样本上进行了实验,发现光敏剂没有杀死皮肤细胞。

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