I batteri pericolosi per la vita chiamati MRSA possono paralizzare un ospedale poiché si diffonde rapidamente ed è resistente al trattamento. Ma gli scienziati riferiscono che ora stanno facendo progressi in una nuova tecnica che evita gli antibiotici. Anziché, usano la luce per attivare l'ossigeno, che poi spazza via i batteri resistenti agli antibiotici. Il metodo potrebbe anche essere usato per trattare altre infezioni microbiche, e forse anche il cancro.

I ricercatori presentano oggi i loro risultati al 256th National Meeting &Exposition dell'American Chemical Society (ACS).

Le strutture cliniche attualmente hanno poche alternative quando cercano di liberare i loro pazienti da MRSA (resistente alla meticillina Staphylococcus aureus ). Il sistema sanitario dei veterani, Per esempio, assume personale addetto alla prevenzione delle infezioni per monitorare l'igiene delle mani. Andando ancora oltre, uno studio recente ha scoperto che la disinfezione di ogni paziente ricoverato in un ambiente di terapia intensiva riduce della metà il tasso di infezioni del flusso sanguigno. Però, questa procedura non è fattibile nella maggior parte degli ospedali.

"Invece di ricorrere agli antibiotici, che non funzionano più contro alcuni batteri come MRSA, usiamo fotosensibilizzanti, principalmente molecole di colorante, che si emozionano quando illuminati di luce, "Pang Zhang, dottorato di ricerca, dice. "Quindi, i fotosensibilizzanti convertono l'ossigeno in specie reattive dell'ossigeno che attaccano i batteri".

Sebbene altri team abbiano sperimentato l'utilizzo di questi tipi di fotocatalizzatori per uccidere i batteri, non hanno distrutto abbastanza microrganismi per scrollarsi di dosso efficacemente le infezioni. I fotosensibilizzanti in forma molecolare tendono a non essere sufficientemente raggruppati per causare danni significativi. Inoltre, molti di loro sono idrofobici. Ciò rende difficile disperderli in mezzi acquosi dove tipicamente esistono microrganismi. Per superare queste sfide, Il gruppo di Zhang ha collaborato con Neil Ayres, dottorato di ricerca, e la sua squadra. Entrambi sono all'Università di Cincinnati. Hanno deciso di progettare un nuovo, idrodisperdibile, fotosensibilizzatore ibrido, che include nanoparticelle di metalli nobili decorate con polimeri anfifilici per intrappolare i fotosensibilizzatori molecolari.

Il team ha dimostrato che il nuovo fotosensibilizzatore di nanoparticelle era molto più efficace nell'uccidere una varietà di batteri rispetto alle corrispondenti formulazioni che non contenevano le particelle metalliche. Secondo Zhang, queste nanoparticelle offrono due vantaggi. Il metallo ha un effetto di potenziamento plasmonico che promuove la generazione di specie più reattive dell'ossigeno, concentrando anche i fotosensibilizzanti in un posto per un colpo più localizzato alle cellule batteriche.

Zhang lo spiega in questo modo:"Se vuoi attaccare un castello, e lasci che tutte queste persone attacchino individualmente, non è molto efficace. Anziché, se hai lo stesso numero di persone raggruppate che attaccano il castello in un punto, è possibile causare più danni."

Zhang ha un brevetto relativo alla progettazione di fotosensibilizzatori ibridi, che può essere formulato in spray o gel. Dice che una volta che lo spray è diventato un prodotto, i professionisti medici potrebbero metterlo su qualsiasi superficie e quindi illuminarlo con luce blu o rossa per pulire i batteri, compreso MRSA, che potrebbe essere presente. Zhang dice anche che il metodo mostra la promessa nelle applicazioni dirette della ferita per eliminare l'infezione e aiutare nella guarigione. Ha recentemente eseguito esperimenti su campioni di laboratorio di pelle umana e ha scoperto che il fotosensibilizzatore non uccide le cellule della pelle.

Oltre a debellare l'MRSA, le nanoparticelle sono ideali per distruggere le cellule tumorali della pelle, dice Zhang. Le nanoparticelle si comportano efficacemente con l'illuminazione di luce rossa, che ha una lunghezza d'onda lunga che penetra in profondità sotto la pelle, qualcosa che è importante per un trattamento del cancro della pelle. Finalmente, le nanoparticelle hanno dimostrato di eliminare i funghi del letto ungueale.