Deadly Central Line-assoziierte Blutkreislaufinfektionen könnten mit einem neuen E-Catheter-Hub verhindert werden

Deadly Central Line-assoziierte Blutkreislaufinfektionen könnten mit einem neuen E-Catheter-Hub verhindert werden

Forscher der Washington State University und der Mayo-Klinik haben einen elektrochemischen Katheter-Hub entwickelt, der eines Tages dazu beitragen könnte, tödliche zentrale Linien-assoziierte Blutkreislaufinfektionen (Clabsis) zu verhindern, die jährlich Tausende von Menschen auf der ganzen Welt töten.

Berichterstattung in der Zeitschrift, Biotechnologie und BioengineeringDie Forscher zeigten, dass ihr E-Catheter-Hub eine „signifikante antimikrobielle Aktivität“ zeigte, die eine gemeinsame Art von Bakterien abfiel, die für Krankenhausinfektionen verantwortlich ist.

Unsere Idee war es, hypochlorische Säure, ein häufiges Desinfektionsmittel, mit sehr geringer Konzentration zu produzieren, um CLABSI zu verhindern. Es beseitigte Infektionen. „

Haluk Beyenal, Professor am Gen und Linda Voiland School of Chemical Engineering und Bioengineering und entsprechender Autor auf dem Papier

Zentralvenöse Katheter, flexibler Schlauch, die in vielen medizinischen Verfahren zur Verabreichung von Flüssigkeiten oder Medikamenten verwendet werden, sind für etwa 20 Prozent der Blutkreislaufinfektionen verantwortlich.

Während Krankenhäuser häufig versuchen, die Infektionen mit sorgfältigen Protokollen und präventiven Antibiotika zu verhindern, können die Katheter immer noch ein Brutgebiet für Bakterien sein, einschließlich Sorten, die antibiotika-resistent sind. Menschen, die mit Kathetern umgehen, können leicht Krankheitserreger einführen, wenn sie an ihren Hubs verbunden oder getrennt werden, und die Gefahr einer Infektion steigt bei Patienten mit einer längeren Katheterisierung. Blutkreislaufinfektionen können ernst werden, was zu Sepsis führt, die jährlich Tausende von Todesfällen verursachen und eine der besten Todesursachen in mehreren nordamerikanischen und europäischen Ländern sind.

„Während Covid-19 stieg die Clabsi-Raten um mehr als 50% und die Clabsis trug einen signifikanten Beitrag zur erhöhten Mortalität an. Mit anderen Worten, einige der Sterblichkeiten waren auf Clabsi zurückzuführen“, sagte Beyenal.

Die WSU -Forscher arbeiten seit mehreren Jahren daran, elektrischen Strom zu verwenden, um ein kontinuierliches Desinfektionsmittel zu schaffen, um Infektionen zu verhindern und zu behandeln.

„Die wichtigste Herausforderung war, ob wir es nutzbar machen und ob wir es kontrollieren könnten“, sagte Beyenal. „Wir mussten eine niedrige Konzentration erzeugen, ohne Toxizität zu erzeugen, aber Krankheitserreger auszurotten.“

Die Forscher verwendeten 3D-Druck, um einen Katheter-Nabe zu erzeugen, und nahmen dann kleine, batteriebetriebene tragbare Elektronik ein, die die Elektroden steuert, um eine elektrochemische Reaktion zu erzeugen. Die Elektroden sind winzige Drähte aus Gold oder Titan. Wenn der Elektroden kontrollierte elektrische Leistung zugesetzt wird, tritt eine Reaktion auf, wodurch Salzwasser im Katheter-Hub in hypochlorische Säure umgewandelt wird, das Bakterien-tötende Desinfektionsmittel.

„Wenn Sie ein Katheter -Hub -System verwenden, müssen Sie es immer mit einer Lösung füllen, die im Allgemeinen Natriumchlorid (Salz) enthält“, sagte Beyenal. „Wir verwenden einfach das Chlorid im Natriumchlorid.“

Hypochlorische Säure wird üblicherweise in Reinigungsprodukten verwendet, einschließlich in einigen Händekundgeräten. Es wird auch natürlich von weißen Blutkörperchen gesunder Menschen produziert, um Bakterien, Pilze und Viren zu bekämpfen. Anstelle einer Anwendung, die man mit einem Händedesinfektionsmittel verwenden könnte, kann der E-Catheter-Hub das Desinfektionsmittel kontinuierlich erzeugen.

Die Forscher zeigten, dass der E-Catheter-Hub eine Vielzahl von gemeinsamen Bakterien getötet hat, die Blutinfektionen verursachen. Die Elektroden auf Goldbasis basieren am besten für die stetige Produktion von hypochlorischer Säure und die kontinuierliche Abtötung von Bakterien.

„Wir haben diese Art von Bakterien (zum Testen) aufgrund ihrer Resistenz gegen mehrere Antibiotika, ihrer weit verbreiteten Präsenz in zentralen venösen Kathetern und seiner Fähigkeit, über längere Zeiträume auf Krankenhausoberflächen und Ausrüstungen bestehen zu können, ausgewählt“, sagte Majid al-Qurahi, erster Autor auf dem Papier und ein Doktorand der Voiland-Schule.

Die Forscher werden bald den Katheterzentrum bei Tieren und mit anderen Sorten von Bakterieninfektionen und auf höheren Werten testen. Sie untersuchen auch die maximale Konzentration des Desinfektionsmittels, die sie produzieren können, um Bakterien abzutöten, ohne körperlichen Schaden zu verursachen.

„Der Katheter ist wie ein direktes Tor zum Blutkreislauf, daher müssen wir sicherstellen, dass alles in Sicherheit ist“, sagte Al-Qurahi.

Die Arbeit wurde vom Nationalen Institut für Allergie und Infektionskrankheiten der National Institutes of Health finanziert.

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