Le infezioni mortali del flusso sanguigno associate alla linea centrale potrebbero essere prevenute con un nuovo hub per catetere elettronico

Le infezioni mortali del flusso sanguigno associate alla linea centrale potrebbero essere prevenute con un nuovo hub per catetere elettronico

I ricercatori della Washington State University e della Mayo Clinic hanno sviluppato un catetere elettrochimico che un giorno potrebbe aiutare a prevenire le infezioni mortali del flusso sanguigno associate alla linea centrale (clabsis), che uccidono migliaia di persone in tutto il mondo ogni anno.

Segnalazione sulla rivista,Biotecnologie e bioingegneriaI ricercatori hanno dimostrato che il loro hub del catetere elettronico mostrava “una significativa attività antimicrobica”, abbattendo un tipo comune di batteri responsabili delle infezioni contratte in ospedale.

La nostra idea era quella di produrre acido ipocloroso, un comune disinfettante, a concentrazione molto bassa per prevenire le CLABSI. Ha eliminato le infezioni. “

Haluk Beyenal, professore alla Scuola Gen e Linda Voiland di Ingegneria Chimica e Bioingegneria e autore corrispondente dell'articolo

I cateteri venosi centrali, tubi flessibili utilizzati in molte procedure mediche per somministrare fluidi o farmaci, sono responsabili di circa il 20% delle infezioni del flusso sanguigno.

Mentre gli ospedali spesso cercano di prevenire le infezioni con protocolli accurati e antibiotici preventivi, i cateteri possono ancora essere un terreno fertile per i batteri, comprese le varietà resistenti agli antibiotici. Le persone che maneggiano i cateteri possono facilmente introdurre agenti patogeni quando sono collegati o scollegati dai loro punti di snodo e il rischio di infezione aumenta nei pazienti con cateterizzazione prolungata. Le infezioni del sangue possono diventare gravi, portando alla sepsi, che causa migliaia di morti ogni anno ed è una delle principali cause di morte in diversi paesi nordamericani ed europei.

"Durante il Covid-19, i tassi di clabsi sono aumentati di oltre il 50% e la clabsis ha dato un contributo significativo all'aumento della mortalità. In altre parole, parte della mortalità era dovuta alla clabsi", ha affermato Beyenal.

I ricercatori della WSU lavorano da diversi anni sull’utilizzo della corrente elettrica per creare un disinfettante continuo per prevenire e curare le infezioni.

"La sfida principale era se potessimo renderlo utilizzabile e se potessimo controllarlo", ha detto Beyenal. “Avevamo bisogno di creare una bassa concentrazione senza produrre tossicità ma sradicando gli agenti patogeni”.

I ricercatori hanno utilizzato la stampa 3D per creare un hub del catetere e poi hanno incorporato piccoli dispositivi elettronici indossabili alimentati a batteria che controllano gli elettrodi per creare una reazione elettrochimica. Gli elettrodi sono minuscoli fili d'oro o di titanio. Quando agli elettrodi viene aggiunta energia elettrica controllata, si verifica una reazione che converte l’acqua salata nel raccordo del catetere in acido ipocloroso, il disinfettante che uccide i batteri.

"Quando si utilizza un sistema catetere-hub, è necessario riempirlo sempre con una soluzione che generalmente contiene cloruro di sodio (sale)", ha affermato Beyenal. "Usiamo semplicemente il cloruro nel cloruro di sodio."

L'acido ipocloroso è comunemente usato nei prodotti per la pulizia, inclusi alcuni detergenti per le mani. È anche prodotto naturalmente dai globuli bianchi delle persone sane per combattere batteri, funghi e virus. Invece di un'applicazione che potrebbe essere utilizzata con un disinfettante per le mani, l'E-Catheter Hub può generare continuamente il disinfettante.

I ricercatori hanno dimostrato che il raccordo dell’e-catetere uccide una varietà di batteri comuni che causano infezioni del sangue. Gli elettrodi a base d'oro sono i migliori per la produzione costante di acido ipocloroso e l'uccisione continua di batteri.

"Abbiamo scelto questo tipo di batteri (per i test) per la sua resistenza a più antibiotici, la sua diffusa presenza nei cateteri venosi centrali e la sua capacità di persistere sulle superfici e sulle attrezzature ospedaliere per lunghi periodi di tempo", ha affermato Majid al-Qurahi, primo autore dell'articolo e studente laureato presso la Voiland School.

I ricercatori testeranno presto il centro del catetere sugli animali e con altri tipi di infezioni batteriche e a livelli più elevati. Stanno anche studiando la concentrazione massima di disinfettante che possono produrre per uccidere i batteri senza causare danni fisici.

“Il catetere è come un passaggio diretto al flusso sanguigno, quindi dobbiamo assicurarci che tutto sia sicuro”, ha detto Al-Qurahi.

Il lavoro è stato finanziato dall’Istituto nazionale per le allergie e le malattie infettive del National Institutes of Health.

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