Com a ajuda de tecnologias quânticas, os cientistas conseguiram aumentar a eficácia dos antibióticos muitas vezes, o que ajudará os médicos a lidar com o problema mais importante do século 21 - a resistência bacteriana aos medicamentos.
Os pontos quânticos são os menores fragmentos de condutores ou semicondutores cujos portadores de carga (ou seja, elétrons) são limitados no espaço em todas as três dimensões. Nesse caso, o tamanho de tal partícula deve ser tão pequeno que os efeitos quânticos sejam pelo menos um tanto significativos. Os cientistas os usam em vez de corantes em vários experimentos relacionados à fotoeletrônica para rastrear as vias de movimento de drogas e outras moléculas no corpo. Descobriu-se que o potencial dos pontos quânticos não se esgota com isso: os pesquisadores encontraram novas aplicações para eles e, aparentemente, este será um passo sério na luta contra os patógenos resistentes aos medicamentos e as infecções que eles causam.
Antibióticos e tecnologias quânticas: síntese científica
Em um novo estudo, antibióticos equipados com uma versão experimental de pontos quânticos mostraram-se 1000 (!) Vezes mais eficazes no combate a bactérias do que suas versões "regulares". A largura do ponto é equivalente a uma fita de DNA, que tem apenas 3 nm de diâmetro. Eles eram feitos de telureto de cádmio, um composto cristalino estável freqüentemente usado em sistemas fotovoltaicos. Os elétrons nos pontos quânticos reagem à luz verde de uma certa freqüência, o que faz com que eles se liguem às moléculas de oxigênio no corpo e formem superóxido. As bactérias que o absorvem não conseguem resistir aos antibióticos - depois de tal "almoço", sua química interna é completamente interrompida.
A equipe de cientistas misturou diferentes números de pontos quânticos com diferentes concentrações de cada um dos cinco antibióticos para criar uma ampla gama de amostras para teste. Eles então adicionaram essas amostras a cinco cepas de bactérias resistentes a medicamentos, incluindo o Staphylococcus aureus resistente à meticilina, também conhecido como MRSA. Em 480 testes com várias combinações de pontos quânticos, antibióticos e bactérias, mais de 75% das amostras de pontos quânticos foram capazes de inibir o crescimento bacteriano e até mesmo matar completamente as bactérias com doses mais baixas de antibióticos.
Resistência aos antibióticos: o flagelo do século 21
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De acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS), a resistência aos antibióticos é uma das maiores ameaças à segurança alimentar, saúde e desenvolvimento no mundo. Pode afetar qualquer pessoa em qualquer país: infecções que eram fáceis de tratar no passado (como gonorréia, pneumonia e tuberculose) tornam-se cada vez mais resistentes aos antibióticos com o passar dos anos e, portanto, mais difíceis de lidar. Além dos riscos óbvios para a saúde e taxas de mortalidade ainda mais altas, a resistência aos antibióticos tem um impacto na economia, pois aumenta os custos médicos e aumenta o tempo de internação hospitalar. E embora o desenvolvimento da resiliência seja um processo evolutivo natural, as pessoas conseguem agravá-lo ainda mais. Por exemplo, o uso indevido e frequente de antibióticos em humanos,e em animais acelera drasticamente esse processo.
Só nos Estados Unidos, pelo menos 2.000.000 de pessoas a cada ano sofrem de aumento da resistência aos antibióticos. Se isso não mudar, a resistência aos antibióticos matará mais de 10 milhões de pessoas até 2050! Portanto, pesquisadores de todo o mundo estão trabalhando para influenciar essa tendência de várias maneiras. Alguns usam o CRISPR para atacar diretamente os agentes bacterianos, enquanto outros procuram maneiras de combater as infecções fúngicas. Os cientistas estão até tentando lidar com o próprio mecanismo do surgimento de resistência e privar as bactérias de sua principal vantagem.
Conclusão
Claro, o uso de pontos quânticos também é repleto de dificuldades. Uma delas é a luz, que ativa o processo: não deve ter apenas uma fonte, mas também a própria radiação que brilha por apenas alguns milímetros de carne. Portanto, no momento, o uso da terapia quântica é verdadeiramente eficaz apenas para resolver problemas superficiais. No entanto, esse problema pode ser contornado de uma forma muito elegante: a equipe já está trabalhando na criação de nanopartículas que reajam à luz infravermelha - ela passa por todo o corpo e pode ser usada para tratar até mesmo infecções, cujos focos ficam profundamente nos tecidos moles e ósseos.
Vasily Makarov
