Dual

Wissenschaftler in Neuseeland haben zwei Lichtwellenlängen kombiniert, um ein Bakterium zu deaktivieren, das für einige der am häufigsten verwendeten Antibiotika der Welt unangreifbar ist – und so den Weg für eine mögliche Desinfektionsbehandlung geebnet, um das dringende Problem der Antibiotikaresistenz anzugehen.

Die Forscher des staatseigenen Crown Research Institute AgResearch kombinierten zwei Wellenlängen – Fern-UVC (222 nm) und blaues LED-Licht (405 nm), um ein antibiotikaresistentes Bakterium zu deaktivieren, insbesondere die β-Lactamase mit erweitertem Spektrum. produzierenden (ESBL) Escherichia coli. Die Ergebnisse ihrer Forschung stellen sie im Journal of Applied Microbiology vor.

Wie Co-Autor und Projektleiter Gale Brightwell erklärt, ist der einzigartige Aspekt des Ansatzes der synergistische Effekt, der durch die Kombination der beiden Wellenlängen erzielt wird. Dies führt zu einer überlegenen Effizienz im Vergleich zur Einzelnutzung dieser Wellenlängen und nutzt bestimmte antimikrobielle Mechanismen, die „zusammenwirken, um Bakterien wirksam zu deaktivieren“.

„Wir glauben, dass das blaue Licht den Bakterienzellen zunächst Schaden zufügt und sie dadurch anfälliger macht. Fern-UVC nutzt dann diesen geschwächten Zustand aus, um seine antimikrobielle Wirkung effizienter zu entfalten“, sagt Brightwell, leitender Wissenschaftler und Leiter des wissenschaftlichen Teams AgResearch Food System Integrity Team.

Laut Co-Autorin Amanda Gardner, einer wissenschaftlichen Mitarbeiterin bei AgResearch, könnte die neue Technologie zur Bekämpfung bakterieller Kontaminationen in einer Reihe von Umgebungen eingesetzt werden – darunter Gesundheitseinrichtungen und Lebensmittelverarbeitungsbetriebe sowie Wasseraufbereitungsanlagen und öffentliche Räume wie Flughäfen. Schulen und öffentliche Verkehrsmittel. Sie stellt jedoch fest, dass weitere Forschung erforderlich ist, um „die gesundheitlichen Auswirkungen vollständig zu verstehen, optimale Dosierungen festzulegen und den sicheren und wirksamen Einsatz der Technologie im klinischen Umfeld sicherzustellen“.

„Der Fortschritt der Studie liegt darin, die Wirksamkeit der Dual-Light-Technologie gegen antibiotikaresistente Bakterien zu demonstrieren, ohne weitere Resistenzen zu fördern“, erklärt Gardner. „Die Auseinandersetzung mit der Entwicklung der Lichttoleranz bei Bakterien und die Überprüfung ihrer Leistung unter praktischen Bedingungen sind jedoch entscheidende Schritte, um die positiven Auswirkungen dieser Technologie im klinischen und realen Umfeld zu maximieren.“

Gardner hebt eine Reihe von Vorteilen des Ansatzes hervor, insbesondere im Vergleich zu bestehenden Desinfektionsmethoden, darunter ein geringeres Risiko einer Antibiotikaresistenz bei den behandelten Bakterien und die Möglichkeit, die Dual-Light-Technologie selektiv anzuwenden, um „bestimmte Bereiche oder Oberflächen zu desinfizieren“. ohne andere Teile der Umwelt oder die menschliche Gesundheit zu beeinträchtigen.“

„Im Gegensatz zu chemischen Desinfektionsmethoden ist der Dual-Light-Ansatz chemikalienfrei und reduziert die Umweltbelastung und Gesundheitsrisiken, die mit der Verwendung von Chemikalien verbunden sind. Es bietet eine nachhaltigere und umweltfreundlichere Lösung zur Bakteriendeaktivierung“, sagt sie.

Sha weist außerdem darauf hin, dass Fern-UVC- und blaue LED-Lichttechnologie bei kontinuierlichen Lichtverhältnissen eingesetzt werden kann, was eine ständige Desinfektion ermöglicht, ohne dass intermittierende Behandlungen erforderlich sind. „Darüber hinaus kann die Dual-Light-Technologie, sobald sie vollständig entwickelt und implementiert ist, Kosteneinsparungen im Hinblick auf den Energieverbrauch und eine geringere Abhängigkeit von teuren Antibiotika zur Bakterienbekämpfung bieten“, fügt sie hinzu.

Die nächsten Schritte des Forschungsteams bestehen darin, die Mechanismen hinter der Entwicklung der Lichttoleranz bei Bakterien zu untersuchen und deren Auswirkungen auf verschiedene antimikrobiell resistente Stämme zu untersuchen. Laut Brightwell strebt das Team auch die Zusammenarbeit mit Leuchtenherstellern und Industriepartnern an, um die Leistungsfähigkeit der Technologie unter Praxisbedingungen zu überprüfen.

Laserimpulse ebnen den Weg zur Abtötung antibiotikaresistenter Bakterien

„Die Bestimmung der minimalen wirksamen Tötungslichtdosis und die Bewertung potenzieller Kreuzresistenzen mit anderen Stressfaktoren werden die Anwendung der Technologie bei der Bekämpfung bakterieller Infektionen ohne negative Folgen weiter optimieren“, sagt sie.

„Insgesamt ist die Dual-Light-Technologie als sicherere und nachhaltigere Alternative zu herkömmlichen chemischen Desinfektionsmethoden vielversprechend und trägt zu den weltweiten Bemühungen zur Bekämpfung antimikrobieller Resistenzen bei“, fügt sie hinzu.