バイオレット405-nm光：一般的な病原性細菌に対する新規治療剤

背景：ヘルスケア関連感染症（HAI）と多剤耐性生物の発生率の増加は、革新的な技術ソリューションの必要性を示しています。黄色ブドウ球菌、肺炎連鎖球菌、大腸菌、および緑膿菌は、特に脳浸漬患者に関連する臨床感染症の大部分を原因とする一般的な病原体です。405 nmを使用した可視光滅菌（VLS）の細菌性効果は、調査中の1つの潜在的な治療薬です。 材料と方法：405 nmの光発光ダイオードを使用して、さまざまな濃度の黄色ブドウ球菌、S肺炎、E大腸菌、および緑膿菌を治療しました。2.71±0.20〜9.27±0.36 mW/cm2の放射レベルと132.98±6.68 j/cm2までの放射曝露レベルが評価されました。 結果：すべての種で用量依存の効果が観察されました。統計的に有意な減少は、グラム陽性菌とグラム陰性菌の両方で見られました。最も高い放射曝露レベルでは、細菌のlog10の減少はE-Coli-6.27±0.54、s黄色ブドウ球菌-6.10±0.60、緑膿菌-5.20±0.84、およびS肺炎-6.01±0.59でした。統計的に有意な結果（<0.001*）が各時点で見つかりました。 結論：405 nmの光滅菌を使用した高効率の細菌の減少を成功裏に実証しました。VLSは、与えられた治療時間を伴うグラム陽性種とグラム陰性種の両方に対して統計的有意性を示しました。β-ラクタム抗生物質耐性E COLIはVLSに最も敏感であり、光療法が薬物耐性細菌種の滅菌に適した選択肢であることを示唆しています。この研究は、臨床的に関連する細菌感染症の治療にVLSを使用する可能性を示しています。

BACKGROUND: The increasing incidence of healthcare-associated infections (HAIs) and multidrug-resistant organisms demonstrate the need for innovative technological solutions. Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumonia, Escherichia coli, and Pseudomonas aeruginosa in particular are common pathogens responsible for a large percentage of indwelling medical device-associated clinical infections. The bactericidal effects of visible light sterilization (VLS) using 405-nm is one potential therapeutic under investigation. MATERIALS AND METHODS: Light-emitting diodes of 405-nm were used to treat varying concentrations of S aureus, S pneumonia, E coli, and P aeruginosa. Irradiance levels between 2.71 ± 0.20 to 9.27 ± 0.36 mW/cm2 and radiant exposure levels up to 132.98 ± 6.68 J/cm2 were assessed. RESULTS: Dose-dependent effects were observed in all species. Statistically significant reductions were seen in both Gram-positive and Gram-negative bacteria. At the highest radiant exposure levels, bacterial log10 reductions were E coli-6.27 ± 0.54, S aureus-6.10 ± 0.60, P aeruginosa-5.20 ± 0.84, and S pneumoniae-6.01 ± 0.59. Statistically significant results (<0.001*) were found at each time point. CONCLUSIONS: We have successfully demonstrated high-efficacy bacterial reduction using 405-nm light sterilization. The VLS showed statistical significance against both Gram-positive and Gram-negative species with the given treatment times. The β-lactam antibiotic-resistant E coli was the most sensitive to VLS, suggesting light therapy could a suitable option for sterilization in drug-resistant bacterial species. This research illustrates the potential of using VLS in treating clinically relevant bacterial infections.