Titik Kuantum Telah Membuat Antibiotik 1000 Kali Lebih Kuat: Sintesis Fisika Dan Kedokteran - Pandangan Alternatif

Daftar Isi:

Titik Kuantum Telah Membuat Antibiotik 1000 Kali Lebih Kuat: Sintesis Fisika Dan Kedokteran - Pandangan Alternatif
Titik Kuantum Telah Membuat Antibiotik 1000 Kali Lebih Kuat: Sintesis Fisika Dan Kedokteran - Pandangan Alternatif

Video: Titik Kuantum Telah Membuat Antibiotik 1000 Kali Lebih Kuat: Sintesis Fisika Dan Kedokteran - Pandangan Alternatif

Video: Titik Kuantum Telah Membuat Antibiotik 1000 Kali Lebih Kuat: Sintesis Fisika Dan Kedokteran - Pandangan Alternatif
Video: Problem Set 3 Fisika Kuantum 2024, Maret
Anonim

Dengan bantuan teknologi kuantum, para ilmuwan telah berhasil meningkatkan efektivitas antibiotik berkali-kali lipat, yang akan membantu para dokter mengatasi masalah terpenting abad ke-21 - resistensi bakteri terhadap obat-obatan.

Titik kuantum adalah fragmen terkecil dari konduktor atau semikonduktor yang pembawa muatannya (yaitu elektron) terbatas di ruang angkasa di ketiga dimensi. Dalam hal ini, ukuran partikel seperti itu harus sangat kecil sehingga efek kuantum setidaknya cukup signifikan. Para ilmuwan menggunakannya sebagai pengganti pewarna dalam berbagai eksperimen yang berkaitan dengan fotoelektronika untuk melacak jalur pergerakan obat dan molekul lain di dalam tubuh. Ternyata hal ini tidak menghabiskan potensi titik kuantum: para peneliti telah menemukan aplikasi baru untuk mereka, dan, tampaknya, ini akan menjadi langkah besar dalam memerangi patogen yang resistan terhadap obat dan infeksi yang ditimbulkannya.

Antibiotik dan Teknologi Kuantum: Sintesis Ilmiah

Dalam sebuah studi baru, antibiotik yang dilengkapi dengan versi eksperimental titik-titik kuantum telah terbukti 1000 (!) Kali lebih efektif dalam melawan bakteri daripada versi "biasa" mereka. Lebar titik setara dengan untai DNA yang hanya berdiameter 3 nm. Mereka terbuat dari kadmium telurida, senyawa kristal stabil yang sering digunakan dalam fotovoltaik. Elektron dalam titik-titik kuantum bereaksi terhadap cahaya hijau pada frekuensi tertentu, yang menyebabkannya mengikat molekul oksigen di dalam tubuh dan membentuk superoksida. Bakteri yang menyerapnya tidak dapat menahan antibiotik - setelah "makan siang" kimia internal mereka benar-benar terganggu.

Tim ilmuwan mencampur jumlah titik kuantum yang berbeda dengan konsentrasi yang berbeda dari masing-masing lima antibiotik untuk membuat berbagai sampel untuk pengujian. Mereka kemudian menambahkan sampel ini ke lima jenis bakteri yang resistan terhadap obat, termasuk Staphylococcus aureus yang resistan terhadap methicillin, yang juga dikenal sebagai MRSA. Dalam 480 pengujian dengan berbagai kombinasi titik kuantum, antibiotik, dan bakteri, lebih dari 75% sampel titik kuantum mampu menghambat pertumbuhan bakteri dan bahkan membunuh bakteri sepenuhnya dengan antibiotik dosis rendah.

Resistensi antibiotik: momok abad ke-21

Video promosi:

Menurut Organisasi Kesehatan Dunia (WHO), resistensi antibiotik adalah salah satu ancaman terbesar bagi ketahanan pangan, kesehatan dan pembangunan di dunia. Ini dapat menyerang siapa saja di negara mana pun: infeksi yang mudah diobati di masa lalu (seperti gonore, pneumonia, dan tuberkulosis) menjadi semakin resisten terhadap antibiotik selama bertahun-tahun dan oleh karena itu semakin sulit untuk diatasi. Selain risiko kesehatan yang jelas dan tingkat kematian yang lebih tinggi, resistensi antibiotik berdampak pada ekonomi: meningkatkan biaya medis dan meningkatkan lama perawatan di rumah sakit. Dan meskipun pengembangan ketahanan merupakan proses evolusi alami, orang-orang berhasil memperburuknya. Misalnya penyalahgunaan dan seringnya penggunaan antibiotik pada manusia,dan pada hewan, proses ini secara tajam mempercepat.

Image
Image

Di Amerika Serikat saja, setidaknya 2.000.000 orang setiap tahun menderita peningkatan resistensi antibiotik. Jika ini tidak berubah, resistensi antibiotik akan membunuh lebih dari 10 juta orang pada tahun 2050! Oleh karena itu, para peneliti di seluruh dunia berupaya memengaruhi tren ini dengan berbagai cara. Beberapa menggunakan CRISPR untuk langsung menyerang agen bakteri, sementara yang lain mencari cara untuk melawan infeksi jamur. Para ilmuwan bahkan mencoba untuk mengatasi mekanisme munculnya resistensi dan menghilangkan keuntungan utama bakteri.

Kesimpulan

Tentu saja, penggunaan titik-titik kuantum juga penuh dengan kesulitan. Salah satunya adalah cahaya, yang mengaktifkan proses: ia tidak hanya memiliki sumber, tetapi juga radiasi itu sendiri hanya bersinar melalui beberapa milimeter daging. Oleh karena itu, saat ini, penggunaan terapi kuantum benar-benar efektif hanya untuk memecahkan masalah yang dangkal. Namun demikian, masalah ini dapat dielakkan dengan cara yang sangat elegan: tim telah bekerja untuk membuat partikel nano yang bereaksi terhadap cahaya inframerah - melewati seluruh tubuh dan bahkan dapat digunakan untuk mengobati infeksi, yang fokusnya terletak jauh di dalam jaringan lunak dan tulang.

Vasily Makarov

Direkomendasikan: