科技 I 超短脉冲激光替代抗生素 杀恶菌不伤细胞

［星岛综合报道］威胁生命的细菌对抗生素的耐药性越来越强，寻找抗生素的替代品成为一项迫在眉睫的挑战。科学家发现，其中一个替代方案，可能是一种特殊类型的激光。

美国华盛顿大学医学院的研究人员发现，发出超短脉冲激光可以杀死对多种药物具耐药性的细菌和顽强的细菌孢子。这一发现发表在《生物光子学期刊》(Journal of Biophotonics)网络版上。研究人员此前已经证明，这种激光不会损害人类细胞，激光消毒伤口或消毒血液制品成为可能的事。

「超短脉冲激光技术独特地灭活了病原体，同时保存了人类蛋白质和细胞，」华盛顿大学马林克罗特放射学研究所(MIR)放射学讲师、医学博士Shaw-Wei (David) Tsen说。

「想象一下，在缝合手术伤口之前，我们可以通过扫描激光束来进一步降低感染的机率。我可以预见，这项技术很快就会被用于体外生物制品消毒，未来甚至可以通过对患者进行透析和通过激光治疗设备输送血液来治疗血液感染。”

Shaw-Wei (David) Tsen和另一资深研究员Samuel Achilefu博士，多年来一直在探索超短脉冲激光的杀菌特性。他们已经证明，这种激光可以在不伤害人体细胞的情况下灭活病毒和普通细菌。在这项新研究中，他们与亚利桑那州立大学微生物学教授Shelley Haydel博士合作，将他们的探索扩展到耐抗生素细菌和细菌孢子。

研究人员用激光对耐多药金黄色葡萄球菌(MRSA)和产生广谱β –内酰胺酶的大肠杆菌(E. coli)进行了「训练」，前者会导致皮肤、肺部和其他器官感染，后者会导致尿道感染、腹泻和伤口感染。除了让人痛苦，MRSA和大肠杆菌是非常不同的细菌类型，代表着细菌王国的两个遥远分支。研究人员还研究了蜡样芽孢杆菌的孢子，这种细菌会导致食物中毒和食物腐败。芽孢杆菌的孢子能经得起烹煮。

在所有情况下，激光杀死了99.9%以上的目标生物，使它们的数量减少了只剩少于千分之一。

热力、辐射和漂白剂等化学物质可以有效地对物体进行消毒，但其中大多数对人体或生物制品的伤害太大。通过灭活各种细菌和病毒而不破坏细胞，超短脉冲激光可以提供一种新的方法，使血液制品和其他生物制品更安全。

Shaw-Wei Tsen(图左)、Samuel Achilefu(图右)

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

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