Antibiotica verliezen hun kracht. 🦠
Dertig jaar lang hebben we nauwelijks nieuwe gevonden. Wat we kregen waren slechts aanpassingen van dezelfde oude medicijnen. Bacteriën merkten het op. Ze pasten zich aan. Nu luidt de WHO de noodklok over een ‘post-antibioticum’-tijdperk. Stel je dit eens voor: een papiersnede. Een kras op je knie. Dingen die vroeger kleine ergernissen waren, kunnen dodelijk worden. Het is geen sciencefiction meer.
Sedat Nizamoğlu van de Koç Universiteit wacht niet tot de crisis hem treft. Hij en zijn team keken opzij. Niet bij nieuwe chemische verbindingen. Bij natuurkunde. Met name kwantumdots.
Kleine puntjes. Grote klap
Kwantumdots zijn klein. We hebben het over tientallen atomen breed. Ze vangen elektronen op. Hierdoor kunnen ze licht absorberen en op precieze golflengten uitspugen. Handig voor telefoonschermen. Goed voor zonnecellen. Ook dodelijk voor bacteriën, zo blijkt.
De truc hier is dat chemie en licht samenkomen.
De stippen vangen blauw licht. Ze reageren met zuurstof in de lucht. Hierdoor ontstaan reactieve zuurstofsoorten. Deze moleculen zijn vervelende zaken voor microben. Ze versnipperen de celwanden. Ze verwoesten de antioxiderende afweer van de bacterie. De insecten sterven. Meer dan 99,9% dood in onze tests.
Het werkt op S. goudkleurig. Het werkt op E. coli. Zelfs degenen die meerdere antibiotica van zich afschuwden, gingen kapot.
De gebreken verhelpen
Je zou denken dat we dit al eerder hebben geprobeerd. Je zou gelijk hebben.
Eerdere pogingen mislukten om twee belangrijke redenen. Eerst waren de materialen giftig. Zware metalen zoals cadmium en lood zijn goed in het doden van ziektekiemen, maar doen ook wonderen voor het vernietigen van de menselijke gezondheid. Het team van Nizamoğlu ruilde dat in voor grafeen. Zuivere koolstof. Veilig voor mensen. Makkelijk voor de nieren.
Het tweede probleem was macht.
Vorige stippen waren zwakke slokjes. Je had verblindend helder licht nodig om ze te laten werken. Dat is niet praktisch voor een ziekenhuis of een thuiscrème.
Nizamoğlu heeft een kleine chemische aanpassing aangebracht. Enkele carboxylgroepen toegevoegd. De stippen zenden plotseling twintig keer meer licht uit dan ze absorbeerden.
‘Dit verhoogde hun werkzaamheid met meer dan muisceltests aantoonden dat deze kwantumbenadering bacteriën kon doden bij de laagste concentratie die ooit is gerapporteerd voor door licht geactiveerde stippen.
Efficiënt. Goedkoop. Stabiel.
Het probleem in kaart brengen
Hoe gebruiken we dit?
Het begint in vloeibare vorm. Denk aan crèmes. Gels. Wondverbanden. Smeer het op. Raak het met blauw licht. De infectie verdwijnt.
Maar het team leek groter.
Medische implantaten raken vaak geïnfecteerd. Katheters. Tandheelkundig werk. Alles wat langdurig in het lichaam blijft zitten, wordt een speeltuin voor bacteriën.
Dus bouwden ze een dunne film. Vijf lagen van deze grafeenstippen. Ze sloegen het op oppervlakken. Raak het vervolgens aan met blauw licht van lage intensiteit. Het resultaat? Diezelfde resistente stammen stierven uit. Opnieuw ruim 99%.
Tandheelkundige implantaten zouden hier veel baat bij kunnen hebben. Katheters ook. Elk apparaat dat zich in de microbiotazone bevindt, is een belangrijk onderdeel van infectie. Door het te bedekken met dit door licht geactiveerde pantser verandert het spel.
Nog niet
Zorg ervoor dat u morgen niet opraakt met het kopen van blauwlichtcrème.
Er komen dier- en mensproeven. Er is een pijplijn die gevolgd moet worden. Maar grafeen is gemakkelijk te synthetiseren. Het is stabiel. Het gaat niet snel kapot. De kosten zijn laag.
Zou dit het ding kunnen zijn dat antibiotica voor huidinfecties eindelijk buiten spel zet?
Misschien.
Het biedt een weg voorwaarts die niet afhankelijk is van het wachten op een wondermolecuul uit de natuur. We bouwen gewoon een betere lichtval.
