Lysaktiverede nanopartikler kan overlade nuværende antibiotika

Lysaktiverede nanopartikler, også kendt som kvantepunkter, kan give et afgørende boost i effektiviteten til antibiotikabehandlinger, der bruges til at bekæmpe lægemiddelresistente superbugs som f.eks E coli og Salmonella , ny forskning fra University of Colorado Boulder viser.

Multilægemiddelresistente patogener, som udvikler deres forsvar hurtigere end nye antibiotikabehandlinger kan udvikles til at behandle dem, kostede USA anslået 20 milliarder dollar i direkte sundhedsudgifter og yderligere 35 milliarder dollar i tabt produktivitet i 2013.

CU Boulder -forskere, imidlertid, var i stand til at forstærke eksisterende antibiotika for visse kliniske isolerede infektioner ved at indføre nano-manipulerede kvantepunkter, som kan indsættes selektivt og aktiveres eller deaktiveres ved hjælp af specifikke bølgelængder af lys.

I stedet for at angribe de inficerende bakterier konventionelt, prikkerne frigiver superoxid, en kemisk art, der forstyrrer bakteriernes metaboliske og cellulære processer, udløser et kamprespons, der gør det mere modtageligt for det originale antibiotikum.

"Vi har udviklet et en-to knockout-slag, "sagde Prashant Nagpal, en adjunkt i CU Boulders afdeling for kemisk og biologisk teknik (CHBE) og medlederforfatter af undersøgelsen. "Bakteriernes naturlige kampreaktion [til prikkerne] efterlader den faktisk mere sårbar."

Fundene, som blev offentliggjort i dag i tidsskriftet Videnskab fremskridt , vise, at prikkerne reducerede den effektive antibiotikaresistens af de kliniske isolatinfektioner med en faktor 1, 000 uden at producere negative bivirkninger.

"Vi tænker mere som fejlen, "sagde Anushree Chatterjee, en adjunkt i CHBE og medlederforfatteren af ​​undersøgelsen. "Dette er en ny strategi, der spiller mod infektionens normale styrke og i stedet katalyserer antibiotika."

Mens andre tidligere antibiotikabehandlinger har vist sig for vilkårlige i deres angreb, kvanteprikkerne har den fordel, at de kan arbejde selektivt på et intracellulært niveau. Salmonella , for eksempel, kan vokse og reproducere inde i værtsceller. Prikkerne, imidlertid, er små nok til at glide indeni og hjælpe med at rydde infektionen indefra.

"Disse superresistente fejl findes allerede lige nu, især på hospitaler, "sagde Nagpal." Det er bare et spørgsmål om ikke at indgå kontrakt med dem. Men de er en mutation væk fra at blive meget mere udbredte infektioner. "

Samlet set, Chatterjee sagde, den vigtigste fordel ved quantum dot -teknologien er, at den tilbyder klinikere en fleksibel tilgang til bekæmpelse af infektioner, der allerede er ved at spænde grænserne for nuværende behandlinger.

"Sygdom virker meget hurtigere, end vi gør, "sagde hun." Medicin skal også udvikle sig. "

Fremadrettet, forskerne forestiller kvantepunkter som en slags platformteknologi, der kan skaleres og modificeres til at bekæmpe en lang række infektioner og potentielt udvide til andre terapeutiske anvendelser.