در دهان ما یک باکتری کوچک به نام «استرپتوکوک میوتانس» زندگی می کند که عامل اصلی پوسیدگی دندان به شمار می آید. در واقع اگر بتوانیم راهی پیدا کنیم که این باکتری را از دهان حذف کنیم میزان پوسیدگی دندان ها به شدت کاهش پیدا می کند چرا که همه چیز در شروع پوسیدگی دندان زیر سر این موجود کوچک است.

حالا یک دهانشویه جدید که به صورت آزمایشی در دانشکده دندانپزشکی UCLA ساخته شده، ادعا می کند که گام های بزرگی برای حذف این باکتری از دهان انسان برداشته است.

در تحقیق صورت گرفته توسط این تیم، مصرف دهانشویه آنها برای یک دوره چهار روزه سبب از بین رفتن این باکتری به صورت کامل شده و آنها می گویند مصرف دوره ای این دهانشویه مثلا هفته ای یک بار می تواند سبب شود که دیگر هیچ گاه شاهد ظهور مجدد این باکتری در دهان نباشیم.

آنها می گوید بعد از یک دهه تحقیق به ترکیب دهانشویه جدید رسیده اند. میلیون ها باکتری مختلف در بدن انسان زندگی می کند و برخی از آنها برای سلامت ما مفید اند. این دهانشویه به گونه ای ساخته شده که فقط برای از بین بردن باکتری «استرپتوکوک میوتانس» هدف گیری می کند.

فقط در کشور آمریکا بیش از ۷۰ میلیارد دلار در سال هزینه خدمات دندانپزشکی می شود که بخش عمده آن را درمان های مرتبط با صدمات پوسیدگی دندان و عواقب بعد از آن تشکیل می دهد.

البته هنوز تا تکمیل مراحل تحقیقاتی و ورود این دهانشویه به بازار باید صبر کنید. اما اگر علاقمند هستید، همین الان هم می توانید با یک ترفند کوچک به مبارزه با این باکتری بروید: کافی است بعد از هر وعده غذایی به مدت ۲۰ دقیقه آدامسی بجوید که دارای گزیلیتول است.

جویدن این نوع آدامس سبب می شود که میزان این باکتری پس از چند هفته در دهان شما به شدت کاهش پیدا کند و به همین دلیل از پوسیدگی دندان ها نیز کاسته خواهد شد.

پیامهای رمزنگاری شده چقدر قدمت دارند؟ جواب این سوال کمی سخت است اما شاید بتوانیم بگوییم به اندازه خود زبان و روشهای ارتباطی. تکنولوژی رمزنگاری همواره با پیشرفت دانش تغییر کرده است و حالا کار به جایی رسیده است که باکتریها وظیفه انتقال پیامهای رمزنگاری شده را ایفا می کنند.

عده ای از محققین دانشگاه تافتس (ماساچوست-آمریکا) به این فکر کردند که چرا از باکتریها برای رمزنگاری استفاده نکنیم، نتیجه این فکر و ماهها تحقیق به دنبال آن، معرفی سیستمی بود برای رمز نگاری از طریق ردیفهای چاپ شده میکربی یا Steganography by Printed Arrays of Microbes (SPAM)

خلاصه کار به اینصورت است که اول باکتریها را دارای ژنهای خاصی برای تولید پروتئین های فلوئورسنت می کنند، این پروتئین ها بسته به نوعشان می توانند هفت طیف مختلف رنگی را بتابانند، پس تا اینجای کار ما می توانیم هفت نوع پیام از طریق باکتریها ارسال کنیم. در کنار هم قرار گرفتن این باکتریها بصورت ردیفی می تواند یک سیستم هفت هفتی برای رمزگذاری پیام ایجاد کند. اگر ماجرا به همین سادگی جلو برود، پیام به راحتی قابل کشف است، پس بهتر است ماجرا را کمی پیچیده تر کنیم.

پروتئینهای فلوئورسنت باکتریها خود بخود رنگ نمی تابانند، بلکه باید در مجاورت القاگر خاصی (ماده ای که تنها فرستنده و گیرنده پیام می دانند چیست) و در محیط کشت خاصی قرار بگیرند تا شروع به درخشش کنند. این قسمتی از رمزگذاری پیام است اما همه ماجرا نیست. ژن عامل تولید پروتئینها به یک ژن دیگر (عامل مقاومت در برابر آنتی بیوتیک خاصی) زنجیر شده، بنابراین اگر باکتری در معرض آنتی بیوتیکی که به آن مقاوم نیست قرار بگیرد از بین می رود. اما اگر در معرض آنتی بیوتیک مناسب قرار بگیرد، باکتریهای بدون ژن حذف می شوند و باکتریهای مقاوم و فلوئورسنت باقی می مانند.

خب حالا همه چیز آماده است، باکتریها را با توالی نشان دهنده رمز روی یک صفحه از محیط خاص(آگار) کشت می دهیم، بعد یک صفحه نیتروسلولزی را روی محیط کشت قرار می دهیم تا اثر توالی باکتریها را به خودش بگیرد. صفحه نیتروسلولزی را به گیرنده می فرستیم. او بعد از دریافت صفحه آن را در محیط کشت مناسب و در مجاورت ماده القاگر خاص و در شرایط کنترل شده از نظر آنتی بیوتیک قرار میدهد و بعد از رشد کلونیها در محیط کشت جدید با تاباندن نور ویژه، طیف فلوئورسنت را مرئی می کند و به رمزگشایی می پردازد.

به نظر کار سخت و طاقت فرسایی می رسد اما بد نیست بدانید که این اولین بار نیست که محققین از باکتری برای انتقال پیام استفاده کرده اند. پیش از این نیز یک موسسه تحقیقات ژنتیکی نام سه نفر از مولفین خود را روی یک قطعه دی ان ای باکتری کدنویسی کرده بود.

سالها از زمانی که بردگان در لباس گلادیاتور برای رضایت اربابانشان قصد جان همدیگر را می کردند ، گذشته است و دیگر اینکار -حداقل در کولوسئوم - تکرار نمی شود. اما اکنون نوبت میکربها رسیده است تا برای رضایت اربابانشان همدیگر را بکشند.

ماجرا از این قرار است که گروهی از دانشمندان دانشگاه نانیانگ سنگاپور، با دستکاری ژنتیکی گونه ای از باکتریها (اشرشیا کولی یا E-Coli ) آنها را وادار کرده اند که در صورت مواجهه با گونه ای دیگر از باکتریهای بیماریزا به نام سودوموناس آئروژینوزا ( Pseudomonas aeruginosa ) ماده ای تولید کنند که سودوموناس را بکشد.

ئی-کولای ها به محض مواجهه با سودوموناسها (باکتریهای مسبب چند نوع عفونت تنفسی و گوارشی) شروع به ترشح سم پیوسین می کنند. پیوسین سمی است که فرمول آن را خود سودوموناسها به دانشمندان لو داده اند. در حقیقت سودوموناسها از این سم برای کشتن یکدیگر (در زمان رقابت و تنازع بقا) استفاده می کنند و حالا دانشمندان با دستکاری در ژنهای ئی کولای کاری کرده اند که ئی-کولای به محض مواجهه با علائم شیمیایی سودوموناس، سم پیوسین را ترشح می کند.

تا پیش از این، سم پیوسین اختصاصا توسط سودوموناسها و برای نابودی سودوموناسها تولید می شده و تنها روی سودوموناس اثر می کند، پس تنها سودوموناسها هستند که کشته خواهند شد و این یعنی یک آنتی بیوتیک اختصاصی اختصاصی. پزشکان سنگاپوری که علاوه بر سودوموناس، توانسته اند ویبریوکلره (عامل بیماری وبا) را نیز با روش مشابهی از بین ببرند، اظهار امیدواری کرده اند که با گسترش این تکنیک، بتوان از عوارض ناشی از آنتی بیوتیکهای رایج فعلی کاست و مبارزه با باکتریها را کاملا هدفمند کرد. در صورتی که استفاده از این روش برای درمان یک عفونت به شما پیشنهاد شود، شما باکتریهای باکتری کُش را انتخاب خواهید کرد یا ترجیح می دهید از داروهای مرسوم فعلی برای مداوا استفاده کنید؟

تا بحال اسم "بیسین" به گوشتان خورده؟ راستش را بخواهید تا همین چند وقت پیش چنین اسمی به گوش هیچ کس نخورده بود. اما اهالی دانشگاه مینه سوتا اخیرا بطور خیلی تصادفی کشف کردند که ماده ای وجود دارد که مانع از تجزیه و فساد پروتئین ها می شود و همچنین می تواند جلوی رشد باکتریهای فاسد کننده را بگیرد. آنها نتوانستند اسمی بهتر از "بیسین" برای این ماده پیدا کنند.

بیسین توسط باکتری نه چندان معروفی به نام بیفودوباکتر تولید می شود و می تواند جلوی رشد باکتریهای معروفتر و خطرناکی مانند ئی-کولای، سالمونلا و لیستریا را بگیرد. بنابراین با تزریق ماده بیسین به داخل مواد پروتئینی مانند انواع گوشت و لبنیات و یا تخم مرغ می توان جلوی فساد و مسمومیت غذایی ناشی از فساد را گرفت.

پزشکان مینه سوتایی با انجام بررسی های زیاد به ما اطمینان داده اند که "بیسین" سالم است و مانند بسیاری از مواد دیگری که توسط باکتریهای بی خطر ساکن دستگاه گوارش تولید می شوند، هیچ خطری برای انسان ایجاد نمی کند. فعلا بیسین برای بررسی های بیشتر در صف تایید سازمانهای بهداشتی آمریکا قرار گرفته، اما اگر از این آزمایشها سربلند بیرون بیاید، می تواند تحول اساسی در صنعت غذایی جهان ایجاد کند. تصور کنید که شیر یا ماست یا گوشت را بتوان برای سالها نگه داشت... خب تصورش کمی عجیب است و راستش را بخواهید علیرغم همه این اطمینان بخشیدن ها، کمی طول خواهد کشید که خرید و خوردن شیری که هرگز ترش نمی شود یا پنیری که اصلا کپک نمی زند، قابل پذیرش باشد.

مطمئنا هیچگاه چیزی نخواهد توانست جای مواد غذایی تازه و خوش طعم را بگیرد، اما با توجه به اینکه سالانه در کل جهان (و بویژه در کشورما، مخصوصا در فصل گرما) موارد زیادی از مسمومیت گزارش می شود و متاسفانه تعداد زیادی هم به دلیل همین مسمومیتها جان می بازند؛ می توان گفت تولید و عرضه چنین محصولات غذایی نه تنها بی فایده نیست بلکه می تواند جان هزاران نفر را نجات دهد و از هدر رفتن میلیونها تومان پول هم جلوگیری کند. ضمن اینکه این روش نگهداری کاملا برگرفته از دل طبیعت است و خطرات نگهدارنده های شیمیایی را هم ندارد.

نظر شما در مورد مصرف چنین محصولاتی چیست؟ آیا به سلامت آنها اطمینان می کنید یا روشهای رایج نگهداری مواد غذایی یا افزودن نگهدارنده های شیمیایی را ترجیح می دهید؟

گروهی از محققین شرکت آی بی ام به تکنولوژی جدیدی دست یافته اند که میتواند روش مبارزه با باکتریهای مقاوم را متحول کند. ‏
‏
پژوهشگران آی بی ام نوع جدیدی از ریزذرات را ساخته اند که می تواند با اتصال به دیواره سلولی گونه های خاصی از باکتریهای مقاوم، آنها را نابود کند. ‏
‏
بله، آی بی ام این بار در عرصه ساخت دارو و درمان بیماریها وارد شده است. شاید روشی که آی بی ام برای مبارزه با میکربها انتخاب کرده است، توجیه کننده حضورش در این میدان باشد. روش کار به این صورت است که نوعی از پلاستیک زیست تخریب پذیر (قابل تخریب توسط بدن) ذرات ریز با بار الکتریکی تولید می کند که این ذرات به نوبه خود جذب بار الکتریکی غیرهمنام دیواره سلولی میشود، در نتیجه دیواره باکتری تخریب می شود و نهایتا سلول نابود می شود. انواع مختلف آنتی بیوتیکهای رایج فعلی، از طریق مداخله در ساختارهای داخلی (مثل دی ان آ) یا ساختارهای خارجی (مثل غشای سلول) باعث مرگ باکتری شده یا از تقسیم ان جلوگیری می کنند. ‏
‏
معمولا اگر آنتی بیوتیک طبق دستور پزشک و به صورت کامل مصرف شود، می تواند تمام باکتریها را بکشد ( و به همین دلیل معمولا توصیه می شود که حتی در صورت بهبود علائم، آنتی بیوتیکها بطور کامل مرف شوند) اما بعضی وقتها چندتایی باکتری به دلایل مختلف از جمله مصرف نامنظم دارو از زیر تیغ آنتی بیوتیک جان سالم به در می برند و تبدیل به باکتریهای مقاوم می شوند. در روش جدیدی که آی بی ام معرفی کرده است، دیواره سلولی نابود میشود و بقیه سلول باکتری بدون دفاع می ماند تا توسط خود بدن نابود شود. با توجه به اینکه ساختار مولکولی مواد به کار رفته در این روش آلی است، بدن میتواند به راحتی آنها را از بین ببرد. در حالیکه برخی آنتی بیوتیکهای فعلی به این راحتی ها قابل دفع نیستند و باعث ایجاد عوارض جانبی میشوند. ‏
‏
کارآیی این روش در مقابله با استاف طلایی مقاوم به متی سیلین MRSA(دسته ای از باکتریهای مقاوم که شیوع بالایی در جهان دارند و مسوول مرگ میلیونها تن در جهان با عفونتهای مختلف مقاوم هستند) در موشها نشان داده شده است.اما برای عرضه تجاری این دارو و قابل استفاده شدن آن در انسانها، آزمایشات بیشتری از جمله تست بر روی افراد داوطلب لازم است، به همین خاطر شرکت آی-بی-ام در حال مذاکره با تعدادی از شرکتهای بزرگ دارویی برای انجام چنین بررسی هایی است. ‏
‏
در صورت نهایی شدن تولید این نوع جدید داروها، مبارزه با عفونتهای سرسخت و مرگبار بسیار آسانتر خواهد شد و میتوان جان میلیونها مبتلا به اینگونه عفونتها را نجات داد. ‏
‏
شاید بطور خلاصه بتوان چنین گفت که در این روش به جای استفاده از روشهای شیمیایی برای مبارزه با باکتریها، از روشهای فیزیکی (تخریب از طریق تداخل در بارهای الکتریکی) استفاده شده است و این روشی است که تاکنون مورد توجه قرار نگرفته بود اما آی بی ام بر روی آن متمرکز شد و به نتیجه قابل قبولی نیز دست یافت. ‏