Een nieuwe fotothermische behandeling kan helpen om antibioticaresistentie te overwinnen. Bij deze methode, een agent zet nabij-infrarood licht om in lokale verwarming, die de ziekteverwekkers doodt. Echter, deze "transformator" moet eerst worden geactiveerd, zoals uitgelegd door Chinese wetenschappers in het tijdschrift Angewandte Chemie . In dit geval doen de doelbacteriën dit zelf. Andere soorten bacteriën schakelen het middel niet in en blijven ongedeerd.

Het overmatig en oneigenlijk gebruik van antibiotica heeft geleid tot een sterke toename van zeer gevaarlijke, resistente bacteriën. Fotothermische behandelingen zijn een interessante nieuwe benadering voor het overwinnen van weerstand. Het gaat om het plaatselijk verhogen van de temperatuur door blootstelling aan licht, waardoor de eiwitten in de microben denatureren en ze doden. Hiervoor zijn stoffen nodig die het licht efficiënt kunnen omzetten in warmte. Eerdere fotothermische transformatoren bonden niet-specifiek aan de bacteriën door middel van elektrostatische interacties. Dit staat de selectieve remming van specifieke bacteriën niet toe, wat wenselijk is omdat de meeste bacteriën in ons lichaam onschadelijk of zelfs noodzakelijk zijn, zoals sommige darmbacteriën.

Wetenschappers onder leiding van Jiang-Fei Xu en Xi Zhang aan de Tsinghua University en de Chinese Academie van Wetenschappen (Beijing, China), hebben nu een fotothermisch middel ontwikkeld dat alleen wordt geactiveerd wanneer het door de bacteriën wordt "aangezet". Alleen bepaalde bacteriën, bekend als facultatief anaërobe bacteriën, kan dit doen.

Het nieuwe middel is een complex dat bestaat uit drie moleculen:een peryleendiimidederivaat als het staafvormige middenstuk met beide uiteinden in de holtes van pompoenvormige macrocycli (cucurbituril). De "pompoenen" voorkomen dat de staven niet-specifiek in de membranen van bacteriën worden ingebracht en voorkomen tegelijkertijd dat de staven in stapels aggregeren.

Bepaalde reagentia kunnen peryleendiimiden reduceren tot radicale anionen. interessant, facultatief anaërobe bacteriën zoals Escherichia coli kunnen dit ook. De reductie verandert de optische eigenschappen van het complex:het radicale anion kan bijna-infrarood licht absorberen en geeft de energie af als warmte. Het gebied rond de E.coli wordt erg warm, ze afmaken.

In tegenstelling tot, aerobe bacteriën zoals Bacillus subtilis raken niet oververhit, omdat ze de transformator niet inschakelen. De onderzoekers geloven dat hydrogenasen, enzymatische protontransporters zijn verantwoordelijk voor de reductie en dus het "omschakelen". Deze komen alleen in grote aantallen voor in de membranen van anaërobe en facultatief anaërobe bacteriën. Het kan mogelijk zijn om deze concepten te gebruiken om behandelingen te ontwikkelen die de balans van microben, zoals darmbacteriën, ook.