تابش نور به نانوذرات اسفنجی طلا می تواند در مدت زمان چند ثانیه به دیواره سلولی باکتری ها آسیب رسانده و آنها را از بین ببرند. با این روش می توان باکتری های مقاوم در برابر آنتی بیوتیک را از بین برد.
این روش می تواند به بیمارستان ها کمک کند تا بدون نیاز به آنتی بیوتیک، اقدام به از بین بردن باکتری ها کنند. نتایج این پروژه مانع از گسترش مقاومت در برابر آنتی بیوتیک در باکتری ها می شود.
جان شیه از محققان این پروژه در دانشگاه هوستون می گوید، نشان دادیم که تمام باکتری ها را می توان با این روش از بین برد، این کار بین 5 تا 25 ثانیه زمان نیاز دارد که فرآیند بسیار سریعی است.
پژوهشگران این پروژه با حل کردن طلا در یک سیال و احیاء آن، نانوذرات طلا تولید کردند که اشکال مختلفی نظیر میله، مثلث یا کروی دارد.
تحقیقات قبلی نشان داده بود که نانوذرات طلا می توانند با جذب نور، گرما تولید کرده و سلول های سرطانی و باکتری ها را از بین ببرند. این گروه در سال 2013، نانوذرات دایره ای شکل از طلا ساخته بودند که دارای حفره هایی بود که به آن ساختار اسفنجی شکل می داد. این ساختار کارایی تولید گرمای بالایی داشت.
دراین پروژه جدید، محققان این ساختار را به گونه ای اصلاح کردند که می تواند با کارایی بالا نور را به گرما تبدیل کند. این نانوذرات روی باکتری ایکولا مورد آزمایش قرار گرفت و نتایج جالب توجهی به دنبال داشت.
پژوهشگران سلول های باکتری را روی سطحی حاوی یک لایه از این ساختار قرار دادند و پرتوهای مادون قرمز به آن تابیدند. سپس با استفاده از میکروسکوپ SEM به بررسی سلول ها پرداختند.
بررسی با دوربین ثبت حرارتی نشان می دهد که دمای سطح ذرات تا 180 درجه سانتیگراد می رسد. چنین شوک حرارتی قادر است باکتری ها را در مدت زمان 25 ثانیه از بین ببرد. محققان دریافتند که باکتری ای کولا نسبت به این روش بسیار آسیب پذیر است. تمام سلول های باکتری بعد از 5 ثانیه از بین می روند. دو نوع باکتری دیگر بعد از 25 ثانیه کاملا از بین رفتند. این روش بسیار سریع تر از روش های رایج نظیر استریل کردن با آب جوش می تواند باکتری ها را از بین ببرد.
این مقاله با عنوان Photothermal inactivation of heat-resistant bacteria on nanoporous gold disk arrays در نشریه Optical Materials Express منتشر شده است.
منبع: ستاد ویژه توسعه فناوری نانو