En ny fototermisk behandling kan hjälpa till att övervinna antibiotikaresistens. I denna metod, en agent omvandlar nära-infrarött ljus till lokal uppvärmning, som dödar patogenerna. Dock, denna "transformator" måste först aktiveras, som förklaras av kinesiska forskare i tidskriften Angewandte Chemie . I detta fall gör målbakterierna detta själva. Andra typer av bakterier slår inte på medlet och förblir oskadade.

Överdriven och felaktig användning av antibiotika har lett till en kraftig ökning av mycket farliga, resistenta bakterier. Fototermiska behandlingar är ett nytt intressant sätt att övervinna motstånd. De innebär att temperaturen höjs lokalt genom exponering för ljus, orsakar proteinerna i mikroberna att denaturera och döda dem. Detta kräver ämnen som effektivt kan omvandla ljuset till värme. Tidigare fototermiska transformatorer band icke-specifikt till bakterierna genom elektrostatiska interaktioner. Detta tillåter inte selektiv hämning av specifika bakterier, vilket är önskvärt eftersom majoriteten av bakterierna i våra kroppar är ofarliga eller till och med nödvändiga, som vissa tarmbakterier.

Forskare ledda av Jiang-Fei Xu och Xi Zhang vid Tsinghua University och Chinese Academy of Sciences (Beijing, Kina), har nu utvecklat ett fototermiskt medel som bara aktiveras när det "slås på" av bakterierna. Endast vissa bakterier, känd som fakultativa anaeroba bakterier, kan göra detta.

Det nya medlet är ett komplex som består av tre molekyler:ett perylendiimidderivat som det stavformade mittstycket med båda dess ändar placerade inuti hålrummen i pumpformade makrocykler (cucurbituril). "Pumporna" hindrar stavarna från att icke-specifikt sätta in i bakteriemembranen och samtidigt förhindra att stavarna samlas i staplar.

Vissa reagens kan reducera perylendiimider till radikala anjoner. Intressant, fakultativa anaeroba bakterier som Escherichia coli kan också göra detta. Reduktionen förändrar komplexets optiska egenskaper:Den radikala anjonen kan absorbera nära infrarött ljus och frigör energin som värme. Området runt E.coli blir väldigt varmt, döda dem.

I kontrast, aeroba bakterier som Bacillus subtilis överhettas inte, eftersom de inte slår på transformatorn. Forskarna tror att hydrogenaser, enzymatiska protontransportörer är ansvariga för reduktionen och därmed "växlingen". Dessa finns bara i stort antal i membranen av anaeroba och fakultativa anaeroba bakterier. Det kan vara möjligt att använda dessa koncept för att utveckla behandlingar som reglerar balansen mellan mikrober, såsom tarmbakterier, också.