Použití antibiotik vedlo k vymýcení mnoha chorob, u jiných pak aspoň ke snížení jejich nebezpečnosti. V poslední době však patří k hodně diskutovaným tématům jejich vedlejší účinky i odolnost bakterií vůči působení těchto léků, tzv. rezistence.

Bakterie si velmi často a rychle si vytvoří rezistenci i vůči novým generacím antibiotik. Vědci se proto rozhodli vytáhnout do boje za pomoci nových technologií.

Američtí odborníci z Tufts University a Illinois University Urbana-Champaign léčili laboratorní myši s bakteriální infekcí pomocí bezdrátového implantátu z hedvábí a hořčíku.

Jeho prostřednictvím dodávali na dálku teplo do tkáně, infikované bakterií Staphylococcus aureus (tzv. zlatý stafylokok). Právě tato bakterie patří k těm, jejíž mnohé kmeny jsou rezistentní vůči velkému množství antibiotik.

Léčení díky bezdrátovým technologiím

Tkáň, odebraná myším 24 hodin po léčbě, nevykazovala žádné známky infekce, okolí infikovaného místa bylo rovněž zcela v pořádku.

Po uplynutí 15 dnů se bezdrátové zařízení zcela rozpustilo a zanechalo po sobě takové množství hořčíku, které je srovnatelné s běžnými hladinami jinde v těle.

Je to velký krok vpřed, protože se podobné pokusy předtím odehrávaly pouze in vitro (v laboratorních nádobách, mimo živý organismus).

„Tyto bezdrátové technologie by mohly napomoci například také při léčbě pooperační infekce nebo vydláždit cestu pro případné „wi-fi“ podávání léků,“ vysvětlili profesoři Fiorenzo Omenetto a Frank C. Doble z Tufts School of Engineering.

A cenu získává…biosenzor!

Vědci rovněž provedli in vitro experimenty, během nichž podobné dálkově ovládané přístroje uvolňovaly antibiotikum ampicilin k usmrcení bakterií Escherichia coli a Staphylococcus aureus.

Zjistili, že dochází ke zvýšenému uvolňování antibiotik při zachování jejich účinnosti. Na zdokonalení těchto poznatků a jejich využití v praxi vědci nadále intenzivně pracují.

Dalším krokem vpřed v boji s rezistencí bakterií na antibiotika je biosenzor, na jehož vývoji pracoval specialista na mikrosystémy Can Dincer z katedry mikrosystémového inženýrství univerzity v německém Freiburgu a jeho tým.

Výsledek jejich práce byl oceněn v lednu letošního roku druhým místem v soutěži Gips Schüle Young Scientist Award.

Individuální stanovení léčby

Snímač lze použít k určování různých důležitých hodnot v tělesných tekutinách, včetně koncentrace antibiotik. Analýza přitom trvá pouhých 15 minut.

Snímač má široké využití v medicíně, mimo jiné může  pomoci určit vhodnou dávku antibiotik pro konkrétního pacienta. Lidé se stejnou nemocí totiž mohou odlišně reagovat na stejnou terapii.

Dávka léku, která je příliš nízká a tudíž neúčinná u jednoho pacienta může být příliš vysoká a dokonce vedoucí k nežádoucím účinkům u jiného nemocného.

Na počátku cesty

Právě příliš časté předepisování a nevhodné dávkování antibiotik přitom patří k faktorům, které vedly k rozvoji rezistence bakterií na tyto medikamenty. Senzor může být také použit k určení zahájení a ukončení terapie antibiotiky.

„Mohli bychom být schopni přesně určit, kdy má být léčba antibiotiky ukončena. Jejich příliš dlouhé užívání může vést k poškození jater a ledvin. Užívání antibiotik po příliš krátkou dobu může pro změnu  podpořit vznik rezistence bakterií na antibiotika.

Nový senzor by tak mohl připravit cestu k personalizovaným terapiím antibiotiky,“ vysvětluje Can Dincer.