پزشکیفناوری‌های پزشکی

طلا می‌تواند سلاحی بر علیه مقاومت آنتی ‌بیوتیکی باشد

مقاومت آنتی بیوتیکی یکی از مشکلاتی است که باعث می‌شود بدن ما در برابر درمان با آنتی بیوتیک مقاومت کند و عفونت‌ها درمان‌پذیر نباشند.

به‌نظر می‌رسد که طلا فقط توجه انسان‌ها را به خود جلب نمی‌کند؛ بلکه پر کردن جیب میکروب با طلا هم می‌تواند راهی مفید برای پایان دادن به عفونت باشد. به طرز ناامیدکننده‌ای، دانشمندان تا به امروز تلاش کرده‌اند تا به کمک این دانش حداقلی، طلا را به یک درمان ضد میکروبی عملی تبدیل کنند.

پژوهش‌گران دانشگاه علوم و فناوری جنوبی و دانشگاه فودان در چین و دانشگاه لیدز در بریتانیا به تازگی با یکدیگر همکاری کرده‌اند تا مجدداً نانوخوشه‌های طلا را به یکدیگر پیوند دهند تا آن‌ها را برای باکتری‌ها جذاب‌تر کنند تا آسیب کم‌تری به بدن ما وارد کنند.

این تیم با پیوند دادن طلا به دو مولکول با سطوح متضاد چسبندگی الکترواستاتیک، ذره‌ای ساختند که بدون آویزان شدن به دور و بر برای آسیب رساندن به بافت‌های اطراف، پتانسیل ایجاد حفره در سیستم دفاعی بسیاری از پاتوژن‌های باکتریایی رایج را دارد.

در نگاه اول، طلا ممکن است درمان مناسبی برای کشتن میکروب‌ها به نظر نرسد. این عنصر سنگین وزن که اندازه آن به گرد و غبار ریز و در مقیاس نانو کاهش یافته است، می‌تواند به بدن آسیب جدی وارد کند.

یکی از راه‌هایی که نانوذرات طلا به کمک آن به بدن آسیب می‌رسانند، تسهیل واکنش‌های شیمیایی خاصی است که گونه‌های اکسیژنی را آزاد می‌کنند که قادر به آسیب رساندن به DNA هستند. مورد دیگر این است که طلا با غشا‌های سلولی تداخل دارد و آن‌ها را در برابر مواد سمی مختلف مانند آنتی بیوتیک‌ها نفوذپذیرتر می‌کند. آن‌ها همچنین می‌توانند نور لیزر را به شکل کارآمدی جذب کنند و محیط اطراف خود را گرم کرده و برشته کنند.

متأسفانه چنین روش‌های مفیدی برای پاک‌سازی عفونت‌ها، همیشه باکتری‌ها را از میزبان جدا نمی‌کنند و سلول‌های ما را در معرض خطر درمان‌های نانوذرات طلا قرار می‌دهند.

ما نیاز داریم راهی برای تشویق باکتری‌ها به جذب هر چه بیشتر طلا کشف کنیم و از طرفی اطمینان حاصل کنیم که سلول‌های خودمان هم همین کار را نمی‌کنند.

در سال‌های اخیر، مهندسان رفتار نانوذرات طلا را به دو روش دستکاری کرده‌اند. یکی کنترل دقیق اندازه آن‌هاست. نگه داشتن ذرات در اندازه زیر دو نانومتر باعث می‌شود که ذرات بهتر از کلیه‌های ما بلغزند و خروج سریع‌تری از بدن ما داشته باشند. بنابراین پژوهش‌گران روی محدود کردن اندازه خوشه‌های خود به تنها ۲۵ اتم تمرکز کردند.

مورد دوم، دخیل کردن ساختار‌های شیمیایی چسبنده‌ای به نام لیگاند است که ویژگی‌های مختلفی را به ذرات طلا می‌دهند. این ساختارها به راحتی قابل ردیابی هستند و به کنترل شکل ذرات کمک می‌کنند.

این تیم پژوهشی امیدوار بود با اعمال یک لیگاند با بار مثبت روی خوشه‌ها، سلول‌های باکتریایی با بار منفی، بیشتر طلا را جذب کنند، دقیقاً مانند ژاکت که مو‌های گربه را جذب می‌کند.

تغییر دادن بیشتر ذرات به منظور کاهش احتمال تأثیرگذاری بر بدن میزبان، راهی طولانی است که در تبدیل طلا درمانی به یک واقعیت بالینی کمک خواهد کرد. دانشمندان در مطالعات گذشته خود، شانس چندانی برای پوشاندن نانوذرات طلا با چیزی بیشتر از لیگاند تک نوع نداشته‌اند؛ زیرا روش‌های مربوط به ادغام لیگاند‌های چند نوعی، بسیار ناسازگار هستند.

این‌بار، تیم پژوهشی یک فرمول برنده داشت. این فرمول، بر اساس ترکیبی از یک ساختار با بار مثبت به نام پیریدینیم و یک زوئیتریون (ترکیبی که شامل هر دو گروه دارای بار مثبت و منفی می‌شود) است.

پیریدینیم به جذاب کردن طلا برای باکتری‌ها کمک می‌کند. زوئیتریون بر اساس مطالعات گذشته انتخاب شد؛ زیرا پایداری بهبود یافته و افزایش سازگاری با بافت‌های حیوانی را نشان داد.

نانوخوشه‌های طلای تقویت‌ شده که روی استافیلوکوک اپیدرمیدیس (نوعی باکتری) مقاوم به متی‌سیلین (MRSE) آزمایش شده‌اند، تأثیر واضحی بر توانایی باکتری‌ها برای تجمع داشتند. همچنین این باکتری، گونه‌های اکسیژن فعال تولید کرد و نانوخوشه‌های طلا بر یکپارچگی غشا‌های آن تأثیر گذاشت.

با این‌حال، زمانی که آنتی‌بیوتیک‌های مختلف مصرف می‌شد، تعداد این باکتری کاهش می‌یافت. در یک مورد، دوز مورد نیاز برای مهار رشد MRSE بیش از ۱۰۰ برابر کاهش یافت.

آزمایش‌های انجام شده روی موش‌های مبتلا به عفونت‌های پوستی MRSE، تأیید کردند که در این وضعیت، نانوذرات طلا بدون آویزان شدن به بافت‌های اطراف و تبدیل شدن به یک مزاحم، به بهبودی کمک می‌کنند.

دژیان ژو، مهندس شیمی از دانشگاه لیدز می‌گوید:

با تنظیم سیستماتیک نسبت دو لیگاند، ما راهی برای استفاده از نانوخوشه‌های طلا به عنوان عوامل ضد میکروبی مؤثر و به عنوان مکانیزمی برای افزایش قدرت آنتی‌بیوتیک‌هایی که به دلیل مقاومت دارویی باکتریایی بی‌اثر شده‌اند، شناسایی کرده‌ایم. این پژوهش در روش تفکر ما در مورد مقاومت آنتی بیوتیکی اهمیت ویژه‌ای دارد.

افزایش مقاومت در برابر آنتی بیوتیک‌ها یکی از مشکلات اساسی در پزشکی مدرن است که جان افراد را تهدید می‌کند و برخی از ارزشمندترین دفاع‌های ما در برابر عفونت‌ها را بی‌فایده می‌کند.

یافتن راه‌های جدید برای از بین بردن باکتری‌ها خوب و کارآمد است؛ اما یافتن راه‌هایی برای حفظ گنجینه درمان‌های موجود، کمک بزرگی خواهد بود.

این می‌تواند به معنای واقعی کلمه یک فرصت طلایی باشد تا به ما فرصتی دوباره برای محافظت در برابر بیماری‌هایی بدهد که در طول تاریخ جان افراد زیادی را گرفته‌اند.

منبع
Science Alert

عرفان مرادی

سردبیر کیمازی مگ، مهندس، ستاره‌شناس آماتور دارای ۷ سال سابقه‌ تولید محتوا در زمینه‌ی فناوری، علمی، خودرو و پزشکی

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا