Smrtonosne infekcije krvotoka povezane sa središnjom linijom mogu se spriječiti s novim čvorištem e-katetera

Smrtonosne infekcije krvotoka povezane sa središnjom linijom mogu se spriječiti s novim čvorištem e-katetera

Istraživači sa Sveučilišta Washington State i klinike Mayo razvili su elektrokemijski kateter koji bi jednog dana mogao pomoći u sprječavanju smrtonosnih infekcija krvotoka povezanih sa središnjom linijom (clabsis), koje svake godine ubijaju tisuće ljudi diljem svijeta.

Izvještavanje u časopisu,Biotehnologija i bioinženjeringIstraživači su pokazali da njihov e-kateter hub pokazuje "značajnu antimikrobnu aktivnost", uništavajući uobičajenu vrstu bakterija odgovornih za infekcije stečene u bolnici.

Naša je ideja bila proizvesti hipokloričnu kiselinu, uobičajeno sredstvo za dezinfekciju, u vrlo niskim koncentracijama kako bismo spriječili CLABSI. Uklonio je infekcije. “

Haluk Beyenal, profesor na Gen i Linda Voiland školi kemijskog inženjerstva i bioinženjeringa i dopisni autor na radu

Centralni venski kateteri, savitljive cijevi koje se koriste u mnogim medicinskim postupcima za davanje tekućine ili lijekova, odgovorni su za oko 20 posto infekcija krvotoka.

Dok bolnice često pokušavaju spriječiti infekcije pažljivim protokolima i preventivnim antibioticima, kateteri i dalje mogu biti plodno tlo za bakterije, uključujući vrste koje su otporne na antibiotike. Ljudi koji rukuju kateterima mogu lako unijeti patogene kada su oni spojeni ili odspojeni na svojim čvorištima, a rizik od infekcije povećava se kod pacijenata s produljenom kateterizacijom. Infekcije krvotoka mogu postati ozbiljne, dovesti do sepse, koja uzrokuje tisuće smrti godišnje i vodeći je uzrok smrti u nekoliko sjevernoameričkih i europskih zemalja.

"Tijekom Covida-19, stope klabsija porasle su za više od 50%, a klabsis je dao značajan doprinos povećanju smrtnosti. Drugim riječima, neke od smrtnosti bile su uzrokovane klabsijem", rekao je Beyenal.

Istraživači WSU-a već nekoliko godina rade na korištenju električne struje za stvaranje kontinuiranog dezinficijensa za sprječavanje i liječenje infekcija.

"Glavni izazov bio je možemo li ga učiniti upotrebljivim i možemo li ga kontrolirati", rekao je Beyenal. "Morali smo stvoriti nisku koncentraciju bez stvaranja toksičnosti, ali iskorijenjivanja patogena."

Istraživači su upotrijebili 3D ispis kako bi stvorili čvorište katetera, a zatim su ugradili malu nosivu elektroniku na baterije koja kontrolira elektrode za stvaranje elektrokemijske reakcije. Elektrode su sićušne žice izrađene od zlata ili titana. Kada se elektrodama doda kontrolirana električna energija, dolazi do reakcije pretvaranja slane vode u središtu katetera u hipokloričnu kiselinu, dezinficijens koji ubija bakterije.

"Kada koristite sustav kateter-glavčina, uvijek ga morate napuniti otopinom koja općenito sadrži natrijev klorid (sol)", rekao je Beyenal. "Samo koristimo klorid u natrijevom kloridu."

Hipoklorna kiselina se obično koristi u proizvodima za čišćenje, uključujući neka sredstva za čišćenje ruku. Također ga prirodno proizvode bijele krvne stanice kod zdravih ljudi za borbu protiv bakterija, gljivica i virusa. Umjesto aplikacije koja se može koristiti sa sredstvom za dezinfekciju ruku, E-Catheter Hub može kontinuirano generirati sredstvo za dezinfekciju.

Istraživači su pokazali da je čvorište e-katetera ubilo razne uobičajene bakterije koje uzrokuju infekcije krvi. Elektrode na bazi zlata najbolje su za stalnu proizvodnju hipoklorične kiseline i kontinuirano ubijanje bakterija.

"Odabrali smo ovu vrstu bakterije (za testiranje) zbog njezine otpornosti na više antibiotika, njezine raširene prisutnosti u središnjim venskim kateterima i njezine sposobnosti da opstane na bolničkim površinama i opremi tijekom duljeg vremenskog razdoblja", rekao je Majid al-Qurahi, prvi autor rada i diplomirani student na školi Voiland.

Istraživači će uskoro testirati kateter centar na životinjama i s drugim vrstama bakterijskih infekcija i na višim razinama. Također proučavaju maksimalnu koncentraciju dezinficijensa koju mogu proizvesti da ubiju bakterije bez nanošenja fizičke ozljede.

"Kateter je poput izravnog ulaza u krvotok, pa se moramo pobrinuti da je sve sigurno", rekao je Al-Qurahi.

Rad je financirao Nacionalni institut za alergije i zarazne bolesti Nacionalnog instituta za zdravlje.

Izvori: