「藍光光動力療法」 未來可利用在農業上

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010除了利用抗生素抗菌,未來甚至可以利用太陽光加上特製的光敏劑直接達到抗菌、殺菌的效果。慈濟大學醫學檢驗生物技術學系胡安仁和張凱誌老師實驗室,成立抗菌研發團隊,利用藍光光動力療法加上特殊的光敏劑,就可以達到殺死致病菌的效果,胡安仁教授表示,未來可以應用在農業上。
目前大家比較熟知的光動力療法例如紅藍光主要應用在醫美用途上。慈濟大學醫學檢驗生物技術學系抗菌研發團隊,成功開發出對藍色可見光具敏感性、生物選擇性及專一性的光敏劑,找出替代抗生素的光動力療法。連續三年獲得科技部資助的「藍光抗菌研究」,研究團隊以LED藍光激發不具毒性的光敏劑產生自由基 (reactive oxygen species, ROS) 進而毒殺致病菌。
濫用抗生素導致多重抗藥性細菌數量急速上升,這是臨床上一個惡性循環的嚴重問題,人類抗菌需要使用更高劑量的抗生素,從而導致更高藥物毒性的給藥,同時也造就了超級細菌 (Super Bug) 的產生。新抗生素的研發時效,遠不及微生物快速的變異,進而病菌產生抗藥性;故而開發另類的抗菌方法,就成了科學家的當務之急。
而胡安仁和張凱誌教授實驗室研究以光化學特質為基礎,探討光對致病性微生物影響,並以正常細胞為對照,在不影響正常細胞下,找尋最適當的殺菌或抑菌條件,開發新的抗菌方法,而不致誘導菌體產生抗藥性。目前他們研發出兩種特殊的光敏劑,其中一個是大家熟知的薑黃素,另一個為可作為食品添加劑的氧化鋅,在特殊的P2實驗室用一般的藍光LED燈加上光敏劑照射後,發現可達到殺菌效果。
而目前使用的兩種加工後的光敏劑都是非常安全的,其中薑黃素是研究生楊晴媛之前就有的想法,她希望製作出不需要抗菌劑的化妝保養品,因此在保養品裡加上薑黃素,也得到初步抑菌成果,但因為薑黃素有顏色,應用在化妝品上賣相不好,後來晴媛就轉而正式加入光觸媒殺菌研究團隊,協助學長姐的研究,團隊利用薑黃當成光敏劑在殺菌上有很好的效果,也已經發表了成果,獲得肯定。
胡安仁教授表示,目前正在實驗利用另一種光敏劑作為農藥用途,他們發現將光敏劑噴灑在咖啡樹的葉子上,利用自然光就可以達到與實驗室裡一樣的殺菌效果,目前已在咖啡樹做抑制咖啡炭疽病的研究。
胡教授表示藍光殺菌的研究成果主要由今年自慈濟大學醫學科學研究所博士班畢業的楊明燁同學完成,其間亦有賴校內、慈醫中心及校外科技部計畫的支持。
胡安仁實驗室團隊的研究成果已陸續於2018年2月及9月發表於國際生物物理知名期刊 ”Journal of Photochemistry and Photobiology B-Biology”,論文一發表即引起廣泛的重視,並受到多種雜誌主編主動邀稿及引用。胡安仁教授近日接受美國大學健康新聞 “University Health News”的Shandley McMurray醫學專欄編輯的訪問,訪問內容於10月15日報導出來。專題報導題目 ”Blue Light Therapy Can Treat Skin Cancer Without Causing Nasty Side Effects”,其報導著重於藍光光動力於醫學未來的發展及新知。