Smrtelným infekcím krevního řečiště spojeným s centrální linií by se dalo předejít novým e-katétrem

Smrtelným infekcím krevního řečiště spojeným s centrální linií by se dalo předejít novým e-katétrem

Vědci z Washingtonské státní univerzity a Mayo Clinic vyvinuli elektrochemický katétrový náboj, který by jednoho dne mohl pomoci předcházet smrtelným infekcím krevního řečiště spojeným s centrální linií (klabsis), které každoročně zabíjejí tisíce lidí po celém světě.

Reportáž v časopise,Biotechnologie a bioinženýrstvíVýzkumníci prokázali, že jejich e-katétrový náboj vykazoval „významnou antimikrobiální aktivitu“, která srazila běžný typ bakterií zodpovědných za infekce získané v nemocnici.

Naším nápadem bylo vyrábět kyselinu chlornou, běžný dezinfekční prostředek, ve velmi nízké koncentraci, aby se zabránilo CLABSI. To eliminovalo infekce. “

Haluk Beyenal, profesor na Gen and Linda Voiland School of Chemical Engineering and Bioengineering a odpovídající autor článku

Centrální žilní katetry, flexibilní hadičky používané v mnoha lékařských procedurách k podávání tekutin nebo léků, jsou zodpovědné za asi 20 procent infekcí krevního řečiště.

Zatímco nemocnice se často snaží zabránit infekcím pečlivými protokoly a preventivními antibiotiky, katétry mohou být stále živnou půdou pro bakterie, včetně odrůd, které jsou odolné vůči antibiotikům. Lidé, kteří manipulují s katetry, mohou snadno zavést patogeny, když jsou připojeny nebo odpojeny v jejich uzlech, a riziko infekce se zvyšuje u pacientů s prodlouženou katetrizací. Infekce krevního řečiště se mohou stát vážnými, což vede k sepsi, která způsobuje tisíce úmrtí ročně a je hlavní příčinou úmrtí v několika severoamerických a evropských zemích.

"Během Covid-19 se míra clabsi zvýšila o více než 50 % a clabsi významně přispěly ke zvýšené úmrtnosti. Jinými slovy, některé úmrtnosti byly způsobeny clabsi," řekl Beyenal.

Výzkumníci WSU již několik let pracují na použití elektrického proudu k vytvoření kontinuálního dezinfekčního prostředku k prevenci a léčbě infekcí.

"Hlavní výzvou bylo, zda to dokážeme použít a zda to dokážeme ovládat," řekl Beyenal. "Potřebovali jsme vytvořit nízkou koncentraci bez produkce toxicity, ale vymýcení patogenů."

Vědci použili 3D tisk k vytvoření náboje katétru a poté začlenili malou nositelnou elektroniku napájenou baterií, která řídí elektrody a vytváří elektrochemickou reakci. Elektrody jsou drobné drátky vyrobené ze zlata nebo titanu. Když je k elektrodám přidána řízená elektrická energie, dojde k reakci, která přemění slanou vodu v hrdle katétru na kyselinu chlornou, dezinfekční prostředek zabíjející bakterie.

"Při použití systému s katétrovým hrdlem jej musíte vždy naplnit roztokem, který obecně obsahuje chlorid sodný (sůl)," řekl Beyenal. "Používáme pouze chlorid v chloridu sodném."

Kyselina chlorná se běžně používá v čisticích prostředcích, včetně některých čisticích prostředků na ruce. Je také přirozeně produkován bílými krvinkami u zdravých lidí v boji proti bakteriím, plísním a virům. Místo aplikace, která by mohla být použita s dezinfekčním prostředkem na ruce, může rozbočovač E-katétru průběžně generovat dezinfekční prostředek.

Vědci prokázali, že náboj e-katétru zabil řadu běžných bakterií, které způsobují krevní infekce. Elektrody na bázi zlata jsou nejlepší pro stabilní produkci kyseliny chlorné a nepřetržité zabíjení bakterií.

"Tento typ bakterií (pro testování) jsme si vybrali kvůli jeho odolnosti vůči více antibiotikům, jeho rozšířené přítomnosti v centrálních žilních katétrech a jeho schopnosti přetrvávat na nemocničních površích a vybavení po delší dobu," řekl Majid al-Qurahi, první autor článku a postgraduální student na Voiland School.

Vědci brzy otestují katetrizační centrum na zvířatech a s jinými typy bakteriálních infekcí a na vyšších úrovních. Studují také maximální koncentraci dezinfekčního prostředku, který mohou produkovat, aby zabili bakterie, aniž by způsobili fyzické poškození.

"Katetr je jako přímá brána do krevního řečiště, takže se musíme ujistit, že je vše v bezpečí," řekl Al-Qurahi.

Práce byla financována Národním ústavem pro alergii a infekční nemoci Státního zdravotního ústavu.

Zdroje: