การพัฒนาระบบการฆ่าเชื้อโรคด้วยคลื่นแสงเพื่อลดปัญหาการติดเชื้อในโรงพยาบาล

(ที่มา: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2020.612367/full#B44

การศึกษาความสามารถของแสงความยาวคลื่น 405 nm และ 450 nm ในการยับยั้งเชื้อดื้อยากลุ่ม ESKAPE (Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa และ Enterobacter sp.) โดยทำการทดลองที่อุณหภูมิ 37°C เพื่อให้สอดคล้องกับอุบัติการณ์เกิด ventilator associated pneumonia (VAP) ในผู้ป่วย ผลการศึกษาพบว่าแสง 405 และ 450 สามารถลดปริมาณเชื้อกลุ่ม ESKAPE ได้ ซึ่งงานการศึกษานี้พบว่าเชื้อจุลินทรีย์ไวต่อแสง 405 มากกว่า โดยพบว่าเชื้อ Acinetobacter ไวต่อแสง 405 nm มากที่สุด ดังนั้นการนำแสง 405 nm มาประยุกต์ใช้ในการลดปริมาณเชื้อก่อโรคถือเป็นอีกหนึ่งวิธีที่ช่วยป้องกันและยับยั้งเชื้อ ESKAPE ได้

ปัญหาการติดเชื้อในโรงพยาบาล (HAIs) และความชุกของเชื้อจุลินทรีย์ดื้อยาหลายขนานที่เพิ่มขึ้นในโรงพยาบาลกลายเป็นภัยคุกคามร้ายแรงต่อสุขภาพของประชาชน โดยองค์การอนามัยโลก (WHO) ได้ระบุกลุ่มเชื้อที่มีความสำคัญต่อการติดเชื้อในโรงพยาบาล ซึ่งเรียกรวมว่า ESKAPE และเชื้อกลุ่มนี้มีแนวโน้มที่จะดื้อยาหลายขนานมากขึ้น

ในปัจจุบันมีการพัฒนาระบบการฆ่าเชื้อโรคด้วยคลื่นแสง และนำมาใช้ลดปริมาณเชื้อโรคทั้งในอากาศและบนพื้นผิว จัดเป็นอีกหนึ่งมาตรการในการช่วยควบคุมการแพร่กระจายของเชื้อโรคภายในสถานพยาบาล เช่นช่วยลดการติดเชื้อที่สัมพันธ์กับการใช้อุปกรณ์ทางการแพทย์ เช่น การติดเชื้อปอดอักเสบจากการใช้เครื่องช่วยหายใจ (VAP), ลดการเกิด biofilm บน catheter, ช่วยลดปริมาณจุลินทรีย์ภายในห้อง/พื้นที่มีมีผู้ป่วยได้อย่างต่อเนื่อง ดังนั้นการใช้ระบบ HINS-light EDS เป็นอีกหนึ่งมาตรการในการช่วยควบคุมการแพร่กระจายของเชื้อโรคภายในสถานพยาบาล


กลไกการฆ่าเชื้อเกิดผ่านกระบวนการ photodynamic โดยสาร porphyrins ในเซลล์จุลินทรีย์ซึ่งมีคุณสมบัติเป็นสารไวแสง (photosensitizer) ดูดกลืนแสงที่มีความยาวคลื่น 405 nm กลายเป็น excited

porphyrins ไปทำปฏิกิริยากับออกซิเจนภายในเซลล์ ก่อให้เกิดอนุมูลอิสระ (ROS) ขึ้นภายในเซลล์ สารอนุมูลอิสระที่เกิดขึ้นจะทำลายเซลล์จุลินทรีย์จากภายใน

จากภาพที่ 3 แสดงให้เห็นว่าแบคทีเรียก่อโรคถูกทำลายด้วยแสง 405 nm ง่ายกว่ากลุ่มแบคทีเรียไม่ก่อโรคโดยพบว่าเชื้อ A. baumannii ไวต่อแสง 405 nm ที่สุด (กราฟ 3A) การนำแสง 405 nm มาประยุกต์ใช้ในการลดปริมาณเชื้อก่อโรคถือเป็นอีกหนึ่งวิธีที่ช่วยป้องกันและยับยั้งเชื้อก่อโรคกลุ่ม ESKAPE ได้