लेजर के साथ बैक्टीरिया को मारना। प्रकाश एंटीबायोटिक प्रतिरोधी रोगजनकों से मुकाबला करता है

दुनिया एक बढ़ते संकट का सामना कर रही है एंटीबायोटिक प्रतिरोध सामना करना पड़ा। का अत्यधिक उपयोग एंटीबायोटिक दवाओं चिकित्सा, खाद्य उद्योग और सौंदर्य प्रसाधनों में की घटना होती है एंटीबायोटिक प्रतिरोधी बैक्टीरिया. पर्यावरण में एंटीबायोटिक दवाओं का प्रवेश, कुछ नदियों में सांद्रता 300 गुना से अधिक सुरक्षित स्तर से अधिक होने के कारण, रोगजनकों को लगातार एंटीबायोटिक प्रतिरोध विकसित करने के लिए मजबूर करता है। बच्चों की आंतों में सैकड़ों जीवाणु एंटीबायोटिक प्रतिरोध जीन भी खोजे गए हैं। नए एंटीबायोटिक्स या अन्य समाधानों के बिना, आम संक्रमण या वर्तमान में हानिरहित बीमारियों से लोगों के फिर से मरने का परिदृश्य वास्तविक हो जाता है।

रासायनिक प्रदर्शनों की सूची के बाहर एक रणनीति का उपयोग किया जाता है भौतिक तरीके जैसे पराबैंगनी प्रकाश, गामा विकिरण, या ऊष्मा। जबकि ये विधियां रोगजनकों को निष्क्रिय करने में प्रभावी हैं, वे गंभीर ऊतक क्षति का कारण बनती हैं और इसलिए नैदानिक ​​अभ्यास में इसका उपयोग नहीं किया जा सकता है।

यही कारण है कि कुछ वैज्ञानिक इसमें रुचि रखते हैं दृश्यमान प्रकाश. कम तीव्रता पर यह ऊतक पर कोमल होता है और साथ ही इसमें बैक्टीरिया, वायरस और अन्य रोगजनकों को निष्क्रिय करने की क्षमता होती है। इस समस्या का अध्ययन करने वाले विशेषज्ञ विशेष रूप से रुचि रखते हैं फेमटोसेकंड लेजरजो अल्ट्राशॉर्ट प्रकाश दालों का उत्सर्जन करता है, जिसकी अवधि फेमटोसेकंड में निर्दिष्ट है (1 femtosecond 1/1 000 000 000 000 000 सेकंड है)।

 छवि स्रोत: पिक्साबे / उन

वाशिंगटन यूनिवर्सिटी स्कूल ऑफ मेडिसिन के शोधकर्ताओं ने दिखाया है कि दृश्य प्रकाश सीमा में अल्ट्राशॉर्ट दालें - 415-425 एनएम की तरंग दैर्ध्य के साथ - एंटीबायोटिक प्रतिरोधी बैक्टीरिया और उनके बीजाणुओं के खिलाफ एक प्रभावी हथियार हो सकता है।

वैज्ञानिकों के पास है कि लेज़र मेथिसिलिन प्रतिरोधी स्टैफिलोकोकस ऑरियस (MRSA) और ई. कोलाई पर परीक्षण किया गया। ये बैक्टीरिया कई भौतिक और रासायनिक प्रभावों के लिए बहुत प्रतिरोधी हैं। लेज़र बैसिलस सेरेस बीजाणुओं पर भी परीक्षण किया गया था, जो खाद्य विषाक्तता का कारण बन सकते हैं और खाना पकाने में जीवित रहने में सक्षम हैं। परीक्षणों से पता चला है कि लेजर 99,9% इससे उपचारित जीवाणु निष्क्रिय हो जाते हैं।

शोधकर्ता बताते हैं कि एक बार जब उनका लेजर एक निश्चित स्तर पर पहुंच जाता है, तो यह वायरस को निष्क्रिय करना शुरू कर देता है। जब शक्ति बढ़ जाती है, तो यह बैक्टीरिया को भी प्रभावित करती है। हालांकि, इसका प्रकाश मानव ऊतक के लिए सुरक्षित रहता है। आउटपुट में परिमाण में वृद्धि का एक क्रम कोशिकाओं को मारता है। इसलिय वहाँ है एक विशिष्ट चिकित्सीय खिड़कीजो सुरक्षित उपयोग की अनुमति देता है।

अल्ट्रा-शॉर्ट लेजर दालें मानव प्रोटीन और कोशिकाओं को नुकसान पहुंचाए बिना रोगजनकों को निष्क्रिय कर देती हैं। कल्पना कीजिए कि क्या सर्जन घाव को बंद करने से पहले किसी घाव को लेजर से कीटाणुरहित कर सकता है। मुझे लगता है कि इस तकनीक का उपयोग जल्द ही इन विट्रो में जैविक उत्पादों को कीटाणुरहित करने के लिए किया जा सकता है, और निकट भविष्य में इसका उपयोग रक्तप्रवाह को कीटाणुरहित करने के लिए भी किया जा सकता है। मुख्य अध्ययन लेखक शेव-वेई त्सेन कहते हैं, मरीजों का डायलिसिस हो सकता है और उनके रक्त को एक लेजर डिवाइस के माध्यम से इसे कीटाणुरहित करने के लिए पारित किया जा सकता है।

प्रोफेसर सैमुअल अचिलेफू के साथ, त्सेन वर्षों से क्षमता का अध्ययन कर रहे हैं अल्ट्रा-शॉर्ट लेजर पल्सरोगजनकों को मारने के लिए। वे पहले ही दिखा चुके हैं कि वे वायरस और "सामान्य" बैक्टीरिया को निष्क्रिय करते हैं। अब, एरिज़ोना स्टेट यूनिवर्सिटी में माइक्रोबायोलॉजी के प्रोफेसर शेली हेडेल के सहयोग से, उन्होंने बीजाणुओं और एंटीबायोटिक-प्रतिरोधी बैक्टीरिया को शामिल करने के लिए अपने शोध का विस्तार किया है।

वायरस और बैक्टीरिया में घनी पैकिंग होती है प्रोटीन संरचनाएं. लेजर इन संरचनाओं को इतनी मजबूती से कंपन करके उन्हें निष्क्रिय कर देता है कि प्रोटीन के कुछ बंधन टूट जाते हैं (डिनेचर)। इस तरह का टूटा हुआ सिरा जितनी जल्दी हो सके किसी चीज से जुड़ने की कोशिश करता है और आमतौर पर पहले की तुलना में एक अलग संरचना से जुड़ जाता है। इस तरह, रोगज़नक़ के भीतर और प्रोटीन के बीच असामान्य संबंध उत्पन्न होते हैं, जिसके कारण प्रोटीन अब ठीक से काम नहीं कर रहा है और इस प्रकार रोगज़नक़ अब काम नहीं कर रहा है।

मनुष्यों या जानवरों से आने वाली हर चीज रोगजनकों से दूषित हो सकती है। रोगी के शरीर में प्रवेश करने से पहले सभी रक्त उत्पादों का रोगजनकों के लिए परीक्षण किया जाता है। हालाँकि, समस्या यह है कि हमें यह जानने की ज़रूरत है कि हम क्या खोज रहे हैं। यदि कोई नया वायरस रक्त में प्रसारित होता है, जैसा कि 1970 और 1980 के दशक में एचआईवी के मामले में हुआ था, तो यह ऐसे उत्पादों के साथ रक्तप्रवाह में प्रवेश कर सकता है। अल्ट्राशॉर्ट लेजर पल्स एक ऐसी विधि है जिसका उपयोग यह सुनिश्चित करने के लिए किया जा सकता है कि रक्त उत्पाद रोगजनकों से मुक्त हैं।