تحقیقات جدید دانشگاه Colorado Boulder نشان می‌دهد نانوذرات نوری که به لکه‌های کوانتومی نیز معروف‌اند، می‌توانند معالجات آنتی‌بیوتیکی علیه باکتری‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک نظیر E.coli و Salmonella را به میزان قابل توجهی تقویت کنند.
این میکروب‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک که خطوط دفاعی‌شان را سریع‌تر از معالجات آنتی‌بیوتیکی تغییر و تکامل می‌دهند، سالانه حدود ۲۰ میلیارد دلار بر سلامت و درمان ایالات متحده آمریکا هزینه وارد می‌کنند. همچنین این باکتری‌ها ۳۵ میلیارد دلار ضرر دیگر در خط تولید‌هایی که از کار باز می‌ایستند از خود به جا می‌گذارند.
با این وجود، محققان این مرکز توانستند برای مقابله با عفونت‌های کلینیکی به آنتی‌بیوتیک های فعلی قدرتی دوباره ببخشند. آن‌ها برای این کار از لکه‌های کوانتومی نانو‌مهندسی شده استفاده کردند. که می‌توان آن‌ها را به طور انتخابی استفاده کرد و با استفاده از طول موج‌‌های مخصوصی از نور، آن‌ها را فعال یا غیرفعال کرد.
به جای حمله متعارف به باکتری عفونت زا، این لکه‌ها سوپراکسید آزاد می‌کنند. ماده‌ای که فرآیند‌های متابولیسمی و سلولی باکتری را مختل می‌کند و باعث ایجاد یک پاسخ تهاجمی از طرف باکتری می‌شود که آن را در برابر آنتی‌بیوتیک های معمولی آسیب‌پذیر تر می‌کند.
دکتر Prashant Nagpal استادیار دپارتمان مهندسی زیستی و شیمیایی (CHBE) دانشگاه Colorado Boulder در این باره می‌گوید:
ما یک داروی بسیار قوی ساخته‌ایم. واکنش طبیعی تهاجمی باکتری‌ها به لکه‌ها اتفاقا آن‌ها را آسیب‌پذیر‌تر می‌کند.
یافته‌های این تحقیق که در ژورنال Science Advances نیز به چاپ رسیده است، حاکی از آن است که لکه‌ها مقاومت آنتی‌بیوتیکی عفونت‌های کلینیکی را ۱۰۰۰ بار کاهش دادند؛ بدون این که هیچ گونه عوارض جانبی ایجاد کنند.
دکتر Anushree Chatterjee استادیار CHBE :
عملکرد لکه‌ها تقریبا مانند خود بیماری است. این یک استراتژی جدید است که بر ضد نقطه قوت عفونت است وسرعت عمل آنتی‌بیوتیک را افزایش می‌دهد.
ثابت شده داروهای آنتی‌بیوتیکی قبلی، پیش از حد غیر دقیق عمل می‌کنند. لکه‌های کوانتومی این مزیت را دارند که می‌توانند در مقیاس داخل سلولی، انتخابی عمل کنند. به عنوان مثال سالمونلا می‌تواند درون سلول میزبان رشد و تولید مثل کند. با این وجود لکه‌ها به اندازه کافی کوچک هستند که وارد سلول شده و عفونت را از داخل پاکسازی کنند.
میکروب‌هایی چنین مقاوم به آنتی‌بیوتیک‌ها هم‌اکنون نیز وجود دارند؛ مخصوصا در بیمارستان ها. موضوع فقط این است که با آن‌ها تماس پیدا نمی‌کنیم. در حالی که آن‌ها تنها یک جهش با تبدیل شدن به عفونتی گسترده‌تر فاصله دارند.
در کل مهم‌ترین مزیت فناوری لکه کوانتومی این است که برای پزشکان روش‌هایی سازگار و چندبخشی برای مبارزه با عفونت هایی فراهم می‌کند که در حال عبور از مرز درمان‌های موجود اند.
بیماری سریع‌تر از ما کار می‌کند. پزشکی نیز نیاز دارد تا به سرعت بیماری‌ها نمو کند.
یک گام فراتر؛ محققان لکه‌های کوانتومی را نوعی تکنولوژی می‌بیند که می‌تواند ارتقا یابد و علیه طیف گسترده‌ای از عفونت ها مورد استفاده قرار گیرد و همچنین راه خود را به دیگر ابزار‌های درمانی باز کند.
