Kháng sinh kết hợp với chấm lượng tử có thể tiêu diệt được siêu vi khuẩn kháng thuốc

Khi nói đến ứng dụng của chấm lượng tử, bạn có thể hình dung ra hai thứ: Một là màn hình của những chiếc tivi, hai là những tấm pin năng lượng mặt trời.

Tuy nhiên, mới đây các nhà khoa học tại Đại học Colorado, Mỹ còn chứng minh chấm lượng tử có thể được dùng để khôi phục tác dụng của các loại kháng sinh hiện hành, những loại thuốc đang dần bị siêu vi khuẩn đề kháng lại.

Cụ thể, khi chiếu ánh sáng kích thích vào những tinh thể nano siêu nhỏ, chúng có khả năng thể hiện đặc tính lượng tử để hạ lớp phòng thủ của siêu vi khuẩn E. coli và Salmonella. Một khi lớp phòng thủ của siêu vi khuẩn bị hạ, thuốc kháng sinh có thể tiêu diệt chúng hiệu quả như chúng chưa bao giờ từng kháng thuốc.

Kháng sinh kết hợp với chấm lượng tử có thể tiêu diệt được vi khuẩn kháng thuốc

Kháng kháng sinh là hiện tượng xảy ra khi mầm bệnh hay vi khuẩn không bị tiêu diệt bởi thuốc kháng sinh. Chúng không những tồn tại mà còn sinh sản ra những thế hệ vi khuẩn mới, cũng có đặc tính kháng thuốc và hóa chất điều trị nhiễm trùng.

Vi khuẩn chống lại được kháng sinh theo nhiều cách. Chúng hình thành những cơ chế phòng thủ như thay đổi đặc tính thẩm thấu của màng tế bào, dùng kênh bơm để bơm kháng sinh ra khỏi cơ thể. Một số mầm bệnh có khả năng ngụy trang mục tiêu và một số thậm chí còn tấn công lại kháng sinh.

Tuy nhiên, những cơ chế chống lại kháng sinh của siêu vi khuẩn có thể bị vô hiệu hóa bởi chấm lượng tử. Điều này đã được chứng minh bởi các nhà khoa học đến từ Đại học Colorado. Trong thí nghiệm của mình, họ đã kết hợp kháng sinh với các chấm lượng tử được lựa chọn đặc biệt.

Sau đó, hỗn hợp thuốc và chấm lượng tử được kích hoạt bằng ánh sáng có bước sóng riêng biệt. Ánh sáng khiến các chấm lượng tử sản sinh ra những gốc oxy hóa, làm gián đoạn quá trình trao đổi chất và những chu trình thông thường trong vi khuẩn.

Các chấm lượng tử đóng vai trò như một cú đấm gió trong môn boxing. Sau đó, kháng sinh sẽ làm nhiệm vụ quen thuộc của nó là tiêu diệt vi khuẩn bằng những cơ chế thông thường.

"Chúng tôi đã phát triển một cú đấm 1-2 knock-out [đối với siêu vi khuẩn]", phó giáo sư Prashant Nagpal từ Cơ quan Kỹ thuật Hóa Sinh Đại học Colorado cho biết. “Các phản ứng tự nhiên của vi khuẩn nhằm phản kháng [chấm lượng tử] thực sự khiến chúng dễ bị tiêu diệt hơn".

Vi khuẩn học được nhiều cách kháng kháng sinh, nhưng nó có thể bị chấm lượng tử vô hiệu hóa

Kết quả nghiên cứu đăng trên tạp chí Science Advances cho thấy sự có mặt của chấm lượng tử đã khôi phục được hiệu quả của kháng sinh, đồng thời không gây phản ứng phụ bất lợi.

Phó giáo sư Anushree Chatterjee, một đồng tác giả khác của nghiên cứu cho biết: "Đây là một chiến lược mới có thể chống lại những mầm bệnh gây nhiễm trùng mạnh hơn bình thường, và thay thế cho các chất kháng sinh”.

Phát hiện về tác dụng mới của các chấm lượng tử có ý nghĩa quan trọng, trong bối cảnh kháng kháng sinh đang diễn biến phức tạp trên toàn cầu.

Mỗi năm, riêng Hoa Kỳ và Châu Âu có khoảng 50.000 người chết vì nhiễm trùng mà không có thuốc chữa. Một dự án được tài trợ bởi chính phủ Anh mang tên “Chương trình Đánh giá Kháng kháng sinh” ước tính tổng số ca tử vong loại này trên thế giới là 700.000 người mỗi năm. Năm 2050, con số sẽ lên đến 10 triệu ca với tốc độ kháng kháng sinh phát triển như hiện nay.

Tham khảo ScienceAlert