Keskilinjaan liittyvät tappavat verenkiertoinfektiot voitaisiin ehkäistä uudella e-katetrin keskittimellä

Keskilinjaan liittyvät tappavat verenkiertoinfektiot voitaisiin ehkäistä uudella e-katetrin keskittimellä

Washington State Universityn ja Mayo Clinicin tutkijat ovat kehittäneet sähkökemiallisen katetrin keskittimen, joka voisi jonain päivänä auttaa estämään tappavia keskusjohtoon liittyviä verenkiertoinfektioita (clabsis), jotka tappavat tuhansia ihmisiä ympäri maailmaa joka vuosi.

Raportointi lehdessä,Biotekniikka ja biotekniikkaTutkijat osoittivat, että heidän e-katetrin keskipisteensä osoitti "merkittävää antimikrobista aktiivisuutta", mikä tuhosi yleisen bakteerityypin, joka on vastuussa sairaalassa hankituista infektioista.

Ideamme oli tuottaa hypokloorihappoa, yleistä desinfiointiainetta, erittäin alhaisella pitoisuudella CLABSI:n estämiseksi. Se poisti infektiot. "

Haluk Beyenal, professori Gen ja Linda Voiland School of Chemical Engineering and Bioengineeringistä ja vastaava kirjoittaja paperilla

Keskuslaskimokatetrit, joustavat putket, joita käytetään monissa lääketieteellisissä toimenpiteissä nesteiden tai lääkkeiden antamiseen, ovat vastuussa noin 20 prosentista verenkierron infektioista.

Sairaalat yrittävät usein ehkäistä infektioita huolellisilla protokollilla ja ennaltaehkäisevillä antibiooteilla, mutta katetrit voivat silti olla kasvualusta bakteereille, myös antibiooteille vastustuskykyisille lajikkeille. Katetreja käsittelevät ihmiset voivat helposti tuoda taudinaiheuttajia, kun ne on kytketty tai irrotettu keskityksistä, ja infektioriski kasvaa potilailla, joilla on pitkittynyt katetrointi. Verenkierron infektiot voivat muuttua vakaviksi ja johtaa sepsikseen, joka aiheuttaa tuhansia kuolemia vuosittain ja on johtava kuolinsyy useissa Pohjois-Amerikan ja Euroopan maissa.

"Covid-19:n aikana clabsi-luvut nousivat yli 50 % ja clabsis vaikutti merkittävästi lisääntyneeseen kuolleisuuteen. Toisin sanoen osa kuolleisuudesta johtui clabsista", Beyenal sanoi.

WSU:n tutkijat ovat työskennelleet useiden vuosien ajan sähkövirran avulla jatkuvan desinfiointiaineen luomiseksi infektioiden ehkäisemiseksi ja hoitamiseksi.

"Suurin haaste oli tehdä siitä käyttökelpoinen ja pystyisimmekö hallitsemaan sitä", Beyenal sanoi. "Meidän piti luoda alhainen pitoisuus aiheuttamatta myrkyllisyyttä, mutta hävittämällä patogeenit."

Tutkijat käyttivät 3D-tulostusta luodakseen katetrin keskittimen ja sisällyttivät sitten pienen, akkukäyttöisen puettavan elektroniikan, joka ohjaa elektrodeja sähkökemiallisen reaktion luomiseksi. Elektrodit ovat pieniä kullasta tai titaanista valmistettuja lankoja. Kun elektrodeihin lisätään kontrolloitua sähkötehoa, tapahtuu reaktio, joka muuttaa katetrin navassa olevan suolaveden hypokloorihapoksi, bakteereita tappavaksi desinfiointiaineeksi.

"Käytettäessä katetri-napajärjestelmää, sinun on aina täytettävä se liuoksella, joka sisältää yleensä natriumkloridia (suolaa)," Beyenal sanoi. "Käytämme vain natriumkloridissa olevaa kloridia."

Hypokloorihappoa käytetään yleisesti puhdistustuotteissa, mukaan lukien eräät käsienpuhdistusaineet. Terveiden ihmisten valkosolut tuottavat sitä myös luonnollisesti bakteereja, sieniä ja viruksia vastaan. Käsidesin kanssa käytettävän sovelluksen sijaan E-catheter Hub voi jatkuvasti tuottaa desinfiointiainetta.

Tutkijat osoittivat, että e-katetrin keskitin tappoi useita yleisiä bakteereja, jotka aiheuttavat veren infektioita. Kultapohjaiset elektrodit ovat parhaita hypokloorihapon tasaiseen tuotantoon ja jatkuvaan bakteerien tappamiseen.

"Valitsimme tämän tyyppiset bakteerit (testaukseen), koska se on vastustuskykyinen useille antibiooteille, se on laajalti läsnä keskuslaskimokatetrissa ja sen kyky pysyä sairaalan pinnoilla ja laitteissa pitkiä aikoja", sanoi Majid al-Qurahi, paperin ensimmäinen kirjoittaja ja Voiland Schoolin jatko-opiskelija.

Tutkijat testaavat pian katetrikeskusta eläimillä ja muun tyyppisillä bakteeri-infektioilla ja korkeammalla tasolla. He tutkivat myös desinfiointiaineen enimmäispitoisuutta, jonka he voivat tuottaa tappaakseen bakteereja aiheuttamatta fyysistä vahinkoa.

"Katetri on kuin suora portti verenkiertoon, joten meidän on varmistettava, että kaikki on turvallista", Al-Qurahi sanoi.

Työn rahoitti Kansallisten terveyslaitosten Allergia- ja tartuntatautiinstituutti.

Lähteet: