Combatendo organismos multirresistentes com luz UV

Os organismos multirresistentes (MDROs) são um grande desafio na prática médica cotidiana, pois geralmente não podem ser tratados com antibióticos. De acordo com o Instituto Robert Koch, existem de 400.000 a 600.000 infecções com germes hospitalares na Alemanha todos os anos – subindo de 10.000 a 20.000 pessoas morrem deles. Portanto, são necessárias opções de tratamento alternativas.

Diodos emissores de luz (LEDs) do Ferdinand-Braun-Institut (FBH), que emitem luz na faixa espectral de extreviação extravioleta (UV), estão abrindo novas oportunidades. A faixa de comprimento de onda de UVC abaixo de 235 nanômetros (NM) é altamente interessante para aplicações médicas. Devido à alta absorção nesses comprimentos de onda, a luz não penetra nas camadas vivas da pele e, portanto, causa menos danos do que uma queimadura solar.

Os LEDs de UVC distantes alcançam o que os antibióticos nem sempre conseguem fazer: matar microorganismos nocivos, especialmente MDROs-os especialistas se referem a isso como erradicação-sem o desenvolvimento de resistência.

O Dr. Sven Einfeldt, líder do grupo de pesquisa da FBH, que tem muitos anos de experiência no desenvolvimento de LEDs de UVC para aplicações médicas, explica: “Com esses LEDs de ondas muito curtas, fomos capazes de demonstrar valores de registro internacional em termos de eficiência e desempenho-um verdadeiro avanço. Juntos, os parceiros que precisamos agora.

O Instituto de Berlim já desenvolveu com sucesso os LEDs UVC de 233 nm e os usou para construir sistemas de irradiação de painéis que foram aplicados diretamente à pele humana. Estudos extensos realizados em dois projetos em Charité -Universitätsmedizin Berlin e Universitätsmedizin Greifswald confirmaram a eficácia do tratamento e que isso não causa nenhum dano duradouro à pele.

Vision Sistema de irradiação nasofaríngea para combater patógenos onde eles aparecem

No entanto, esses sistemas de irradiação atingem apenas áreas afetadas na pele externa. É por isso que a visão dos profissionais médicos era ainda mais ambiciosa durante os testes na época. “Pequenas fontes de irradiação de LED com uma potência de saída de cerca de um miliwatt que podemos inserir diretamente no nariz ou na garganta seria ideal”, diz a Prof. Martina Meinke, chefe do Centro de Fisiologia da Pele no Departamento de Dermatologia, Venereologia e alergologia de Charité.

“Isso nos permitiria inativar MDROs em seus habitats, que foram difíceis de alcançar até agora. Depois de desinfetar todo o corpo com loções e enxaguatórios bucais especiais, seria possível, por exemplo, eliminar completamente as bactérias MRSA”.

Um endoscópio nasofaríngeo, que reduz os germes em prazos clinicamente relevantes, não é mais uma visão distante. O Ferdinand-Braun-Institut desenvolveu ainda seus LEDs UVC para que eles forneçam a energia de saída necessária. Quando integrados ao endoscópio, os tempos de irradiação necessários de cerca de cinco minutos podem ser alcançados sem geração significativa de calor.

LEDs UVC de 235 nm com valores de registro internacional para tecnologia de medicina e sensor

Os LEDs de UVC distantes são tecnologicamente exigentes devido ao sistema de material de nitreto de gálio de alumínio (Algan) usado-mas eles não entregaram o desempenho necessário para aplicações comerciais. Dirigido principalmente pelo trabalho do Dr. Jens Rass, o FBH agora conseguiu pela primeira vez excedendo o importante limite de 1 miliwatt de potência de saída com luz de onda contínua (CW) de uma única fibra-um registro internacional que foi apresentado recentemente em uma conferência.

Esse marco abre aplicações na tecnologia anti -séptica e sensor. O avanço foi alcançado usando micro-leads UV de 235 nm dispostos em uma matriz densa. Isso permite que cinco vezes mais luz sejam acopladas à fibra do que com os LEDs convencionais de UVC distante.

Os próprios micro-leads, dos quais até 125.000 são dispostos em um chip medindo um milímetro quadrado, são extremamente compactos com diâmetros de apenas 1,5 micrômetros. Isso não apenas permite que mais luz seja acoplado com o chip individual, mas também o torna mais direcional – e, portanto, muito preciso.

Graças ao seu design compacto e alto desempenho, essas fontes de luz acopladas a fibras seriam ideais para erradicar os germes multi-resistentes e a desinfecção nas cavidades do corpo. A visão de uma fonte de luz para desinfetar a cavidade nasofaríngea está, portanto, ao alcance.