Ar jaunu e-katetru centru var novērst nāvējošas ar Centrālo līniju saistītas asinsrites infekcijas
Vašingtonas štata universitātes un Mayo klīnikas pētnieki ir izstrādājuši elektroķīmisko katetra centrmezglu, kas kādu dienu varētu palīdzēt novērst nāvējošas ar centrālo līniju saistītas asinsrites infekcijas (clabsis), kas katru gadu nogalina tūkstošiem cilvēku visā pasaulē. Ziņojumos žurnālā Biotechnology and Bioengineering pētnieki parādīja, ka viņu e-katetra centrmezgls uzrādīja "nozīmīgu pretmikrobu aktivitāti", kas iznīcināja izplatītu baktēriju veidu, kas ir atbildīgs par slimnīcā iegūtām infekcijām. Mūsu ideja bija ražot hipohlorskābi, parastu dezinfekcijas līdzekli, ļoti zemā koncentrācijā, lai novērstu CLABSI. Tas likvidēja infekcijas. Haluks Bejenāls, ģenerāļa un Lindas Voilendas ķīmijas inženieru skolas profesors…
Ar jaunu e-katetru centru var novērst nāvējošas ar Centrālo līniju saistītas asinsrites infekcijas
Vašingtonas štata universitātes un Mayo klīnikas pētnieki ir izstrādājuši elektroķīmisko katetra centrmezglu, kas kādu dienu varētu palīdzēt novērst nāvējošas ar centrālo līniju saistītas asinsrites infekcijas (clabsis), kas katru gadu nogalina tūkstošiem cilvēku visā pasaulē.
Ziņojums žurnālā,Biotehnoloģija un bioinženierijasPētnieki parādīja, ka viņu e-katetra centrmezgls uzrādīja "nozīmīgu pretmikrobu aktivitāti", iznīcinot izplatītu baktēriju veidu, kas ir atbildīgs par slimnīcā iegūtām infekcijām.
Mūsu ideja bija ražot hipohlorskābi, parastu dezinfekcijas līdzekli, ļoti zemā koncentrācijā, lai novērstu CLABSI. Tas likvidēja infekcijas. "
Haluks Bejenals, Gena un Lindas Voilendu Ķīmiskās inženierijas un bioinženierijas skolas profesors un atbilstošais autors šajā dokumentā
Centrālie vēnu katetri, elastīgas caurules, ko izmanto daudzās medicīniskās procedūrās, lai ievadītu šķidrumus vai medikamentus, ir atbildīgi par aptuveni 20 procentiem asinsrites infekciju.
Lai gan slimnīcas bieži cenšas novērst infekcijas ar rūpīgiem protokoliem un profilaktiskām antibiotikām, katetri joprojām var būt augsne baktērijām, tostarp pret antibiotikām rezistentām šķirnēm. Cilvēki, kas strādā ar katetriem, var viegli ievadīt patogēnus, kad tie ir savienoti vai atvienoti to centrmezglos, un pacientiem ar ilgstošu kateterizāciju palielinās infekcijas risks. Asinsrites infekcijas var kļūt nopietnas, izraisot sepsi, kas katru gadu izraisa tūkstošiem nāves gadījumu un ir galvenais nāves cēlonis vairākās Ziemeļamerikas un Eiropas valstīs.
"Covid-19 laikā clabsi rādītāji palielinājās par vairāk nekā 50%, un clabsis sniedza būtisku ieguldījumu mirstības palielināšanā. Citiem vārdiem sakot, daži no mirstības gadījumiem bija saistīti ar clabsi," sacīja Bejenals.
WSU pētnieki vairākus gadus ir strādājuši pie elektriskās strāvas izmantošanas, lai izveidotu nepārtrauktu dezinfekcijas līdzekli infekciju profilaksei un ārstēšanai.
"Galvenais izaicinājums bija tas, vai mēs varam to padarīt lietojamu un vai mēs varam to kontrolēt," sacīja Bejenals. "Mums bija jāizveido zema koncentrācija, neradot toksicitāti, bet izskaužot patogēnus."
Pētnieki izmantoja 3D drukāšanu, lai izveidotu katetra centrmezglu, un pēc tam iekļāva mazu, ar akumulatoru darbināmu valkājamu elektroniku, kas kontrolē elektrodus, lai radītu elektroķīmisku reakciju. Elektrodi ir mazi stieples, kas izgatavotas no zelta vai titāna. Ja elektrodiem tiek pievienota kontrolēta elektriskā jauda, notiek reakcija, pārvēršot sālsūdeni katetra centrmezglā hipohlorskābē, kas ir baktērijas nogalinošais dezinfekcijas līdzeklis.
"Izmantojot katetra-rumbas sistēmu, tā vienmēr ir jāaizpilda ar šķīdumu, kas parasti satur nātrija hlorīdu (sāli), " sacīja Bejenāls. "Mēs vienkārši izmantojam hlorīdu nātrija hlorīda sastāvā."
Hipohlorskābi parasti izmanto tīrīšanas līdzekļos, tostarp dažos roku tīrīšanas līdzekļos. To dabiski ražo arī veselu cilvēku baltās asins šūnas, lai cīnītos pret baktērijām, sēnītēm un vīrusiem. Tā vietā, lai lietotu lietojumprogrammu, ko varētu izmantot kopā ar roku dezinfekcijas līdzekli, E-Catheter Hub var nepārtraukti ģenerēt dezinfekcijas līdzekli.
Pētnieki parādīja, ka e-katetra centrs nogalināja dažādas izplatītas baktērijas, kas izraisa asins infekcijas. Elektrodi uz zelta bāzes ir vislabākie vienmērīgai hipohlorskābes ražošanai un nepārtrauktai baktēriju iznīcināšanai.
"Mēs izvēlējāmies šāda veida baktērijas (testēšanai), jo tās ir izturīgas pret vairākām antibiotikām, tās ir plaši izplatītas centrālajos vēnu katetros un spēj ilgstoši noturēties uz slimnīcu virsmām un iekārtām," sacīja Majids al Kurahi, pirmais autors un Voilendas skolas absolvents.
Pētnieki drīzumā pārbaudīs katetra centru dzīvniekiem un ar cita veida bakteriālām infekcijām un augstākā līmenī. Viņi arī pēta maksimālo dezinfekcijas līdzekļa koncentrāciju, ko viņi var ražot, lai iznīcinātu baktērijas, neradot fizisku kaitējumu.
"Katetrs ir kā tieša vārti uz asinsriti, tāpēc mums ir jāpārliecinās, ka viss ir drošs," sacīja Al-Kurahi.
Darbu finansēja Nacionālais veselības institūta Nacionālais alerģijas un infekcijas slimību institūts.
Avoti:
Al-Kurahi, M.,et al.(2025). Elektroķīmiskā katetra centrmezgls, ko darbina valkājams mikropotenciostats, novērš Acinetobacter baumannii In vitro infekcija. Biotehnoloģijas un bioinženierijas. doi.org/10.1002/bit.28990.