در چند ثانیه، باکتری‌ها را با تابش نور از بین ببرید

تابش نور به نانوذرات اسفنجی طلا می‌تواند در مدت زمان چند ثانیه به دیواره سلولی باکتری‌ها آسیب رسانده و آنها را از بین ببرند. با این روش می‌توان باکتری‌های مقاوم در برابر آنتی‌بیوتیک را از بین برد.

به گزارش سایت فناوری های همگرا مقاله‌ای با عنوان Photothermal inactivation of heat-resistant bacteria on nanoporous gold disk arrays در نشریه Optical Materials Express منتشر شده‌است که در آن چگونگی از بین بردن باکتری‌ها در مدت چند ثانیه با استفاده از نانوساختارهای متخلخل طلا درج شده‌است. این روش می‌تواند به بیمارستان‌ها کمک کند تا بدون نیاز به آنتی‌بیوتیک، اقدام به از بین بردن باکتری‌ها کنند. نتایج این پروژه مانع از گسترش مقاومت در برابر آنتی‌بیوتیک در باکتری‌ها می‌شود.
وی جان شیه از محققان این پروژه در دانشگاه هوستون می‌گوید: «ما نشان دادیم که تمام باکتری‌ها را می‌توان با این روش از بین برد، این کار بین ۵ تا ۲۵ ثانیه زمان نیاز دارد که فرآیند بسیار سریعی است.»
پژوهشگران این پروژه با انحلال طلا در یک سیال و احیاء آن، نانوذرات طلا تولید کردند که اشکال مختلفی نظیر میله، مثلث یا کروی دارد.
تحقیقات قبلی نشان داده بود که نانوذرات طلا می‌توانند با جذب نور، گرما تولید کرده و سلول‌های سرطانی و باکتری‌ها را از بین ببرند. این گروه در سال ۲۰۱۳، نانوذرات دایره‌ای شکل از طلا ساخته بودند که دارای حفره‌هایی بود که به آن ساختار اسفنجی شکل می‌داد. این ساختار کارایی تولید گرمای بالایی داشت.
دراین پروژه جدید، محققان این ساختار را به‌گونه‌ای اصلاح کردند که می‌تواند با کارایی بالا نور را به گرما تبدیل کند. این نانوذرات روی باکتری ایکولا مورد آزمایش قرار گرفت و نتایج جالب توجهی به دنبال داشت. پژوهشگران سلول‌های باکتری را روی سطحی حاوی یک لایه از این ساختار قرار دادند و پرتوهای مادون قرمز به آن تابیدند. سپس با استفاده از میکروسکوپ SEM به بررسی سلول‌ها پرداختند.
بررسی با دوربین ثبت حرارتی نشان می‌دهد که دمای سطح ذرات تا ۱۸۰ درجه سانتیگراد می‌رسد. چنین شوک حرارتی قادر است باکتری‌ها را در مدت زمان ۲۵ ثانیه از بین ببرد. محققان دریافتند که باکتری ایکولا نسبت به این روش بسیار آسیب‌پذیر است. تمام سلول‌های باکتری بعد از ۵ ثانیه از بین می‌روند. دو نوع باکتری دیگر بعد از ۲۵ ثانیه کاملا از بین رفتند. این روش بسیار سریع‌تر از روش‌های رایج نظیر استریل کردن با آب جوش می‌تواند باکتری‌ها را از بین ببرد.