Οι θανατηφόρες λοιμώξεις της κυκλοφορίας του αίματος που σχετίζονται με την κεντρική γραμμή θα μπορούσαν να προληφθούν με ένα νέο κέντρο ηλεκτρονικού καθετήρα

Οι θανατηφόρες λοιμώξεις της κυκλοφορίας του αίματος που σχετίζονται με την κεντρική γραμμή θα μπορούσαν να προληφθούν με ένα νέο κέντρο ηλεκτρονικού καθετήρα

Ερευνητές στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον και στην κλινική Mayo ανέπτυξαν έναν ηλεκτροχημικό κόμβο καθετήρα που θα μπορούσε κάποια μέρα να βοηθήσει στην πρόληψη θανατηφόρων λοιμώξεων της κυκλοφορίας του αίματος που σχετίζονται με την κεντρική γραμμή (clabsis), οι οποίες σκοτώνουν χιλιάδες ανθρώπους σε όλο τον κόσμο κάθε χρόνο.

Ρεπορτάζ στο περιοδικό,Βιοτεχνολογία και βιομηχανικήΟι ερευνητές έδειξαν ότι ο κόμβος του ηλεκτρονικού καθετήρα τους έδειξε «σημαντική αντιμικροβιακή δράση», καταστρέφοντας έναν κοινό τύπο βακτηρίων που ευθύνονται για νοσοκομειακές λοιμώξεις.

Η ιδέα μας ήταν να παράγουμε υποχλωριώδες οξύ, ένα κοινό απολυμαντικό, σε πολύ χαμηλή συγκέντρωση για την πρόληψη του CLABSI. Εξάλειψε τις λοιμώξεις. "

Haluk Beyenal, καθηγητής στο Gen and Linda Voiland School of Chemical Engineering and Bioengineering και αντίστοιχος συγγραφέας στην εργασία

Οι κεντρικοί φλεβικοί καθετήρες, εύκαμπτοι σωλήνες που χρησιμοποιούνται σε πολλές ιατρικές διαδικασίες για τη χορήγηση υγρών ή φαρμάκων, ευθύνονται για περίπου το 20 τοις εκατό των λοιμώξεων της κυκλοφορίας του αίματος.

Ενώ τα νοσοκομεία συχνά προσπαθούν να αποτρέψουν τις λοιμώξεις με προσεκτικά πρωτόκολλα και προληπτικά αντιβιοτικά, οι καθετήρες μπορούν να εξακολουθούν να αποτελούν πρόσφορο έδαφος για βακτήρια, συμπεριλαμβανομένων των ποικιλιών που είναι ανθεκτικές στα αντιβιοτικά. Οι άνθρωποι που χειρίζονται καθετήρες μπορούν εύκολα να εισαγάγουν παθογόνους μικροοργανισμούς όταν συνδέονται ή αποσυνδέονται στους κόμβους τους και ο κίνδυνος μόλυνσης αυξάνεται σε ασθενείς με παρατεταμένο καθετηριασμό. Οι λοιμώξεις του αίματος μπορεί να γίνουν σοβαρές, οδηγώντας σε σήψη, η οποία προκαλεί χιλιάδες θανάτους ετησίως και είναι η κύρια αιτία θανάτου σε αρκετές χώρες της Βόρειας Αμερικής και της Ευρώπης.

"Κατά τη διάρκεια του Covid-19, τα ποσοστά clabsi αυξήθηκαν κατά περισσότερο από 50% και το clabsis συνέβαλε σημαντικά στην αυξημένη θνησιμότητα. Με άλλα λόγια, ορισμένες από τις θνησιμότητα οφείλονταν σε clabsi", δήλωσε ο Beyenal.

Οι ερευνητές του WSU εργάζονται εδώ και αρκετά χρόνια για τη χρήση ηλεκτρικού ρεύματος για τη δημιουργία ενός συνεχούς απολυμαντικού για την πρόληψη και τη θεραπεία λοιμώξεων.

«Η κύρια πρόκληση ήταν αν θα μπορούσαμε να το κάνουμε χρησιμοποιήσιμο και αν θα μπορούσαμε να το ελέγξουμε», είπε ο Beyenal. «Χρειαζόμασταν να δημιουργήσουμε μια χαμηλή συγκέντρωση χωρίς να παράγουμε τοξικότητα, αλλά να εξαλείψουμε τα παθογόνα».

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τρισδιάστατη εκτύπωση για να δημιουργήσουν ένα διανομέα καθετήρα και στη συνέχεια ενσωμάτωσαν μικρά φορητά ηλεκτρονικά που τροφοδοτούνται με μπαταρία που ελέγχουν τα ηλεκτρόδια για να δημιουργήσουν μια ηλεκτροχημική αντίδραση. Τα ηλεκτρόδια είναι μικροσκοπικά σύρματα από χρυσό ή τιτάνιο. Όταν προστίθεται ελεγχόμενη ηλεκτρική ισχύς στα ηλεκτρόδια, εμφανίζεται μια αντίδραση, μετατρέποντας το αλμυρό νερό στην πλήμνη του καθετήρα σε υποχλωριώδες οξύ, το απολυμαντικό που σκοτώνει τα βακτήρια.

«Όταν χρησιμοποιείτε ένα σύστημα πλήμνης καθετήρα, πρέπει πάντα να το γεμίζετε με διάλυμα που γενικά περιέχει χλωριούχο νάτριο (αλάτι)», είπε ο Beyenal. «Χρησιμοποιούμε απλώς το χλωρίδιο στο χλωριούχο νάτριο».

Το υποχλωριώδες οξύ χρησιμοποιείται συνήθως σε προϊόντα καθαρισμού, συμπεριλαμβανομένων ορισμένων καθαριστικών χεριών. Παράγεται επίσης φυσικά από τα λευκά αιμοσφαίρια σε υγιείς ανθρώπους για την καταπολέμηση βακτηρίων, μυκήτων και ιών. Αντί για μια εφαρμογή που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί με απολυμαντικό χεριών, ο διανομέας E-Catheter μπορεί να παράγει συνεχώς το απολυμαντικό.

Οι ερευνητές έδειξαν ότι το κέντρο του ηλεκτρονικού καθετήρα σκότωσε μια ποικιλία κοινών βακτηρίων που προκαλούν λοιμώξεις του αίματος. Τα ηλεκτρόδια με βάση τον χρυσό είναι τα καλύτερα για τη σταθερή παραγωγή υποχλωριώδους οξέος και τη συνεχή θανάτωση βακτηρίων.

«Επιλέξαμε αυτόν τον τύπο βακτηρίων (για δοκιμή) λόγω της αντοχής του σε πολλαπλά αντιβιοτικά, της ευρείας παρουσίας του σε κεντρικούς φλεβικούς καθετήρες και της ικανότητάς του να παραμένει σε επιφάνειες και εξοπλισμό νοσοκομείων για παρατεταμένες χρονικές περιόδους», δήλωσε ο Majid al-Qurahi, πρώτος συγγραφέας της εργασίας και μεταπτυχιακός φοιτητής στο Voiland School.

Οι ερευνητές θα δοκιμάσουν σύντομα το κέντρο καθετήρα σε ζώα και με άλλους τύπους βακτηριακών λοιμώξεων και σε υψηλότερα επίπεδα. Επίσης, μελετούν τη μέγιστη συγκέντρωση απολυμαντικού που μπορούν να παράγουν για να σκοτώσουν τα βακτήρια χωρίς να προκαλούν σωματική βλάβη.

«Ο καθετήρας είναι σαν μια άμεση πύλη στην κυκλοφορία του αίματος, επομένως πρέπει να βεβαιωθούμε ότι όλα είναι ασφαλή», είπε ο Αλ Κουράχι.

Το έργο χρηματοδοτήθηκε από το Εθνικό Ινστιτούτο Αλλεργιών και Λοιμωδών Νοσημάτων του Εθνικού Ινστιτούτου Υγείας.

Πηγές: