科技 I 超短脈衝激光替代抗生素 殺惡菌不傷細胞

［星島綜合報道］威脅生命的細菌對抗生素的耐藥性越來越強，尋找抗生素的替代品成爲一項迫在眉睫的挑戰。科學家發現，其中一個替代方案，可能是一種特殊類型的激光。

美國華盛頓大學醫學院的研究人員發現，發出超短脈衝激光可以殺死對多種藥物具耐藥性的細菌和頑強的細菌孢子。這一發現發表在《生物光子學期刊》(Journal of Biophotonics)網絡版上。研究人員此前已經證明，這種激光不會損害人類細胞，激光消毒傷口或消毒血液製品成爲可能的事。

「超短脈衝激光技術獨特地滅活了病原體，同時保存了人類蛋白質和細胞，」華盛頓大學馬林克羅特放射學研究所(MIR)放射學講師、醫學博士Shaw-Wei (David) Tsen說。

「想象一下，在縫合手術傷口之前，我們可以通過掃描激光束來進一步降低感染的機率。我可以預見，這項技術很快就會被用於體外生物製品消毒，未來甚至可以通過對患者進行透析和通過激光治療設備輸送血液來治療血液感染。”

Shaw-Wei (David) Tsen和另一資深研究員Samuel Achilefu博士，多年來一直在探索超短脈衝激光的殺菌特性。他們已經證明，這種激光可以在不傷害人體細胞的情況下滅活病毒和普通細菌。在這項新研究中，他們與亞利桑那州立大學微生物學教授Shelley Haydel博士合作，將他們的探索擴展到耐抗生素細菌和細菌孢子。

研究人員用激光對耐多藥金黃色葡萄球菌(MRSA)和產生廣譜β -內酰胺酶的大腸桿菌(E. coli)進行了「訓練」，前者會導致皮膚、肺部和其他器官感染，後者會導致尿道感染、腹瀉和傷口感染。除了讓人痛苦，MRSA和大腸桿菌是非常不同的細菌類型，代表着細菌王國的兩個遙遠分支。研究人員還研究了蠟樣芽孢桿菌的孢子，這種細菌會導致食物中毒和食物腐敗。芽孢桿菌的孢子能經得起烹煮。

在所有情況下，激光殺死了99.9%以上的目標生物，使它們的數量減少了只剩少於千分之一。

熱力、輻射和漂白劑等化學物質可以有效地對物體進行消毒，但其中大多數對人體或生物製品的傷害太大。通過滅活各種細菌和病毒而不破壞細胞，超短脈衝激光可以提供一種新的方法，使血液製品和其他生物製品更安全。

Shaw-Wei Tsen(圖左)、Samuel Achilefu(圖右)

圖片：MICHAEL WORFUL、Mallinckrodt Institute of Radiology (MIR）

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