新技術(shù)：藍(lán)光殺毒抗菌的研究和應(yīng)用

2022/3/9 11:12:00 來(lái)源: 評(píng)論(0)0

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盡管紫外線的殺菌作用已為人熟知，但是它具有引起皮膚損傷和致癌的風(fēng)險(xiǎn)，更為嚴(yán)重的缺陷是，紫外線不具有或僅具有較弱的殺傷細(xì)菌孢子的作用。

而生物武器所用的細(xì)菌制劑通常是從表現(xiàn)出抗生素耐藥性或能夠形成內(nèi)生孢子和生物膜的細(xì)菌中選擇，以使其能夠?qū)ΜF(xiàn)有的抗菌治療方案具有更強(qiáng)的耐藥性，這樣才能發(fā)揮最大的破壞能力。由于這些原因，研究人員仍然需要對(duì)毒性強(qiáng)的細(xì)菌、真菌和病毒進(jìn)行研究，以便能成功擊敗可能的生物戰(zhàn)。

目前的研究表明，可見光中的藍(lán)光也具有殺菌的效果，它的波長(zhǎng)范圍為435-450納米。與紫外線照射相比，藍(lán)光不僅可以殺傷耐抗生素細(xì)菌和細(xì)菌孢子，而且對(duì)哺乳動(dòng)物細(xì)胞的危害要小得多，因此利用可見光進(jìn)行殺菌更具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

波長(zhǎng)為405納米的藍(lán)光對(duì)革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽(yáng)性菌顯示出廣譜的抗菌效果。目前，已經(jīng)有人提出用藍(lán)光作為替代療法，治療一些對(duì)甲氧西林和青霉素產(chǎn)生耐藥性的細(xì)菌感染。藍(lán)光殺傷耐抗生素細(xì)菌的機(jī)理可能是，它能夠被細(xì)菌產(chǎn)生的卟啉吸收，導(dǎo)致自由基增加，進(jìn)而影響細(xì)胞質(zhì)膜蛋白和DNA，或直接影響細(xì)菌的耐光色素。

另一方面，高強(qiáng)度的波長(zhǎng)為405納米的藍(lán)光也能夠有效滅活蠟樣芽胞桿菌、巨芽孢桿菌、枯草桿菌和艱難梭狀芽胞桿菌。這是一個(gè)氧依賴的過(guò)程，405納米藍(lán)光可能與細(xì)菌內(nèi)生的光致激發(fā)生色團(tuán)，如糞卟啉發(fā)生作用，進(jìn)而在芽孢桿菌和梭狀芽胞桿菌體內(nèi)產(chǎn)生單線態(tài)氧等對(duì)細(xì)胞具有毒性的活性氧，從而對(duì)細(xì)菌產(chǎn)生損傷。

然而需要注意的是，藍(lán)光不僅能調(diào)控細(xì)菌的活力，抑制生物膜的形成，增強(qiáng)對(duì)細(xì)菌的光滅活作用，同時(shí)也能增強(qiáng)細(xì)菌的毒力因子。

高強(qiáng)度的405納米光除了可以在醫(yī)療、軍事和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，用于防治炭疽芽孢桿菌和蠟樣芽孢桿菌等的暴露外，也可以用于空氣、接觸表面和醫(yī)療器械等的消毒工作?，F(xiàn)在市面上流通的祛痘用的藍(lán)光治療儀和藍(lán)光洗衣機(jī)也是基于藍(lán)光滅菌的原理。

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