Nhóm nghiên cứu tại Trường Đại học Washington đã sử dụng kháng sinh kết hợp với dòng điện để tiêu diệt toàn bộ vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa PAO1 cứng đầu trong các mẫu nghiên cứu. Loại vi khuẩn này gây nhiễm trùng mãn tính và nghiêm trọng ở những người mắc bệnh phổi như xơ nang và tạo nên những tổn thương mãn tính. Vi khuẩn Pseudomonas aeruginosa PAO1 cũng thường gây viêm phổi cho các bệnh nhân sử dụng máy hô hấp nhân tạo và nhiễm trùng ở các nạn nhân bỏng.

Kháng vi khuẩn là vấn đề đang gia tăng trên toàn thế giới. Dù kháng sinh là một phương thuốc diệu kỳ của thế kỷ 20, nhưng việc sử dụng thuốc phổ biến đã dẫn đến sự ra đời của các chủng kháng thuốc. Theo Trung tâm Kiểm soát dịch bệnh, ở Hoa Kỳ hiện mỗi năm có ít nhất 2 triệu người mắc bệnh nhiễm trùng và 23.000 trường hợp tử vong là do vi khuẩn kháng kháng sinh. 

Khi các bác sĩ sử dụng thuốc kháng sinh để điều trị nhiễm trùng do vi khuẩn, nhiều vi khuẩn đã chết. Vi khuẩn tạo một lớp chất nhờn (gọi là màng sinh học), nhưng rất khó loại bỏ vì kháng sinh chỉ thâm nhập vào một phần của lớp bảo vệ này. Quần thể tế bào vi khuẩn không bị tiêu diệt, phát triển và nhân lên, gây nhiễm trùng mãn tính.

Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học đã dựng một "khung điện tử", loại băng điện tử làm từ vải cacbon dẫn điện, cùng với một kháng sinh để xử lý các tế bào cứng đầu của vi khuẩn. Khung điện tử sinh ra dòng điện để duy trì nồng độ hydro peroxit thấp và ổn định, chất khử trùng hiệu quả trên bề mặt khung điện tử. Hydro peroxit phá vỡ ma trận của màng sinh học, gây tổn thương thành tế bào của vi khuẩn và ADN, cho phép kháng sinh thâm nhập và tiêu diệt vi khuẩn hiệu quả hơn.

Trong hơn một thế kỷ qua, các nhà nghiên cứu đã sử dụng phương pháp kích thích điện để tiêu diệt vi khuẩn nhưng kết quả đạt được có sự khác biệt. Nhóm nghiên cứu tại Trường Đại học Washington đã xác định các điều kiện cần cho phản ứng điện hóa sản sinh hydro peroxit. Dòng điện đã được điều khiển một cách thận trọng để đảm bảo phản ứng thích hợp diễn ra đúng tốc độ. Phương pháp điều trị bằng điện hóa này cũng không làm hỏng mô xung quanh và vi khuẩn không thể phát triển khả năng kháng thuốc.

Các nhà khoa học đã xin cấp đăng ký sáng chế và đang nghiên cứu để thương mại hóa quy trình công nghệ.

Nguồn: VISTA