يمكن الوقاية من التهابات مجرى الدم القاتلة المرتبطة بالخط المركزي باستخدام مركز قسطرة إلكتروني جديد

يمكن الوقاية من التهابات مجرى الدم القاتلة المرتبطة بالخط المركزي باستخدام مركز قسطرة إلكتروني جديد

قام الباحثون في جامعة ولاية واشنطن ومايو كلينيك بتطوير مركز قسطرة كهروكيميائي يمكن أن يساعد يومًا ما في منع التهابات مجرى الدم القاتلة المرتبطة بالخط المركزي (clabsis)، والتي تقتل آلاف الأشخاص حول العالم كل عام.

تقرير في المجلة،التكنولوجيا الحيوية والهندسة الحيويةوأظهر الباحثون أن مركز القسطرة الإلكترونية الخاص بهم أظهر "نشاطًا كبيرًا مضادًا للميكروبات"، مما أدى إلى القضاء على نوع شائع من البكتيريا المسؤولة عن العدوى المكتسبة في المستشفيات.

كانت فكرتنا هي إنتاج حمض الهيبوكلوروس، وهو مطهر شائع، بتركيز منخفض جدًا لمنع CLABSI. لقد قضى على الالتهابات. "

هالوك بينال، أستاذ في كلية الجنرال وليندا فويلاند للهندسة الكيميائية والهندسة الحيوية والمؤلف المقابل لهذه الورقة

القسطرة الوريدية المركزية، وهي أنابيب مرنة تستخدم في العديد من الإجراءات الطبية لإعطاء السوائل أو الأدوية، مسؤولة عن حوالي 20 بالمائة من التهابات مجرى الدم.

في حين تحاول المستشفيات في كثير من الأحيان منع العدوى من خلال بروتوكولات دقيقة ومضادات حيوية وقائية، إلا أن القسطرة يمكن أن تظل أرضًا خصبة للبكتيريا، بما في ذلك الأنواع المقاومة للمضادات الحيوية. يمكن للأشخاص الذين يتعاملون مع القسطرة إدخال مسببات الأمراض بسهولة عندما تكون متصلة أو منفصلة في محاورها، ويزداد خطر الإصابة بالعدوى لدى المرضى الذين يخضعون للقسطرة لفترة طويلة. يمكن أن تصبح عدوى مجرى الدم خطيرة، مما يؤدي إلى الإنتان، الذي يسبب آلاف الوفيات سنويًا وهو سبب رئيسي للوفاة في العديد من دول أمريكا الشمالية وأوروبا.

قال بينال: "خلال كوفيد-19، زادت معدلات الكلابسي بأكثر من 50% وساهم الكلابسي بشكل كبير في زيادة معدل الوفيات. وبعبارة أخرى، كانت بعض الوفيات بسبب الكلابسي".

يعمل باحثو WSU منذ عدة سنوات على استخدام التيار الكهربائي لإنشاء مطهر مستمر للوقاية من العدوى وعلاجها.

وقال بينال: "كان التحدي الرئيسي هو ما إذا كان بإمكاننا جعلها قابلة للاستخدام وما إذا كان بإمكاننا السيطرة عليها". "كنا بحاجة إلى إنشاء تركيز منخفض دون إنتاج سمية ولكن القضاء على مسببات الأمراض."

استخدم الباحثون الطباعة ثلاثية الأبعاد لإنشاء مركز قسطرة، ثم قاموا بدمج إلكترونيات صغيرة يمكن ارتداؤها تعمل بالبطارية وتتحكم في الأقطاب الكهربائية لإنشاء تفاعل كهروكيميائي. الأقطاب الكهربائية عبارة عن أسلاك صغيرة مصنوعة من الذهب أو التيتانيوم. عند إضافة الطاقة الكهربائية الخاضعة للرقابة إلى الأقطاب الكهربائية، يحدث تفاعل، حيث يتم تحويل الماء المالح في محور القسطرة إلى حمض الهيبوكلوروس، وهو المطهر الذي يقتل البكتيريا.

وقال بينال: "عند استخدام نظام محور القسطرة، يجب عليك دائمًا ملئه بمحلول يحتوي بشكل عام على كلوريد الصوديوم (الملح)." "نحن فقط نستخدم الكلوريد الموجود في كلوريد الصوديوم."

ويشيع استخدام حمض الهيبوكلوروس في منتجات التنظيف، بما في ذلك بعض منظفات الأيدي. كما يتم إنتاجه بشكل طبيعي بواسطة خلايا الدم البيضاء لدى الأشخاص الأصحاء لمحاربة البكتيريا والفطريات والفيروسات. بدلاً من التطبيق الذي يمكن استخدامه مع معقم اليدين، يمكن لمركز القسطرة الإلكترونية توليد المطهر بشكل مستمر.

وأظهر الباحثون أن مركز القسطرة الإلكترونية قتل مجموعة متنوعة من البكتيريا الشائعة التي تسبب التهابات الدم. الأقطاب الكهربائية المعتمدة على الذهب هي الأفضل للإنتاج المستمر لحمض الهيبوكلوروس والقتل المستمر للبكتيريا.

وقال ماجد القرحي، المؤلف الأول للورقة البحثية وطالب دراسات عليا في مدرسة فويلاند: "لقد اخترنا هذا النوع من البكتيريا (للاختبار) بسبب مقاومته للمضادات الحيوية المتعددة، ووجوده على نطاق واسع في القسطرة الوريدية المركزية، وقدرته على البقاء على أسطح ومعدات المستشفى لفترات طويلة من الزمن".

وسيقوم الباحثون قريبًا باختبار مركز القسطرة على الحيوانات ومع أنواع أخرى من الالتهابات البكتيرية وعلى مستويات أعلى. كما أنهم يدرسون الحد الأقصى لتركيز المطهر الذي يمكنهم إنتاجه لقتل البكتيريا دون التسبب في ضرر جسدي.

وقال القرحي: “القسطرة بمثابة بوابة مباشرة لمجرى الدم، لذا علينا التأكد من أن كل شيء آمن”.

تم تمويل هذا العمل من قبل المعهد الوطني للحساسية والأمراض المعدية التابع للمعاهد الوطنية للصحة.

مصادر: