Smrtonosne okužbe krvnega obtoka, povezane s centralno linijo, bi lahko preprečili z novim vozliščem za e-kateter

Smrtonosne okužbe krvnega obtoka, povezane s centralno linijo, bi lahko preprečili z novim vozliščem za e-kateter

Raziskovalci z univerze Washington State in klinike Mayo so razvili elektrokemično katetrsko središče, ki bi lahko nekega dne pomagalo preprečiti smrtonosne okužbe krvnega obtoka, povezane s centralno črto (clabsis), ki vsako leto ubijejo na tisoče ljudi po vsem svetu.

Poročanje v reviji,Biotehnologija in bioinženiringRaziskovalci so pokazali, da je njihovo vozlišče za e-kateter pokazalo "pomembno protimikrobno aktivnost", s čimer je uničil običajno vrsto bakterij, odgovornih za okužbe, pridobljene v bolnišnici.

Naša ideja je bila izdelati hipoklorovo kislino, običajno razkužilo, v zelo nizki koncentraciji, da bi preprečili CLABSI. Odpravil je okužbe. “

Haluk Beyenal, profesor na Šoli za kemijsko inženirstvo in bioinženiring Gen in Linda Voiland ter ustrezni avtor prispevka

Centralni venski katetri, upogljive cevke, ki se uporabljajo v številnih medicinskih postopkih za dajanje tekočin ali zdravil, so odgovorni za približno 20 odstotkov okužb krvi.

Medtem ko bolnišnice pogosto poskušajo preprečiti okužbe s skrbnimi protokoli in preventivnimi antibiotiki, so katetri še vedno lahko gojišče bakterij, vključno z vrstami, ki so odporne na antibiotike. Ljudje, ki rokujejo s katetri, lahko zlahka vnesejo patogene, ko so povezani ali odklopljeni na njihovih vozliščih, tveganje za okužbo pa se poveča pri bolnikih s podaljšano kateterizacijo. Okužbe krvnega obtoka lahko postanejo resne in povzročijo sepso, ki vsako leto povzroči na tisoče smrti in je glavni vzrok smrti v več severnoameriških in evropskih državah.

"Med Covidom-19 so se stopnje klabsija povečale za več kot 50 % in klabsis je pomembno prispeval k povečani umrljivosti. Z drugimi besedami, nekatere smrtnosti so bile posledica klabsija," je dejal Beyenal.

Raziskovalci WSU že več let delajo na uporabi električnega toka za ustvarjanje neprekinjenega razkužila za preprečevanje in zdravljenje okužb.

"Glavni izziv je bil, ali ga lahko naredimo uporabnega in ali ga lahko nadzorujemo," je dejal Beyenal. "Morali smo ustvariti nizko koncentracijo, ne da bi povzročili toksičnost, vendar izkoreninili patogene."

Raziskovalci so uporabili 3D-tiskanje, da so ustvarili središče katetra in nato vključili majhno nosljivo elektroniko na baterije, ki nadzoruje elektrode za ustvarjanje elektrokemične reakcije. Elektrode so drobne žice iz zlata ali titana. Ko se elektrodam doda nadzorovana električna energija, pride do reakcije, pri kateri se slana voda v pestu katetra pretvori v hipoklorovo kislino, razkužilo, ki ubija bakterije.

"Ko uporabljate sistem katetra in pesta, ga morate vedno napolniti z raztopino, ki običajno vsebuje natrijev klorid (sol)," je dejal Beyenal. "Uporabljamo le klorid v natrijevem kloridu."

Hipoklorova kislina se pogosto uporablja v čistilih, vključno z nekaterimi čistili za roke. Prav tako ga naravno proizvajajo bele krvničke pri zdravih ljudeh za boj proti bakterijam, glivicam in virusom. Namesto aplikacije, ki bi jo lahko uporabljali z razkužilom za roke, lahko E-Catheter Hub nenehno ustvarja razkužilo.

Raziskovalci so pokazali, da je središče e-katetra uničilo vrsto pogostih bakterij, ki povzročajo okužbe krvi. Elektrode na osnovi zlata so najboljše za enakomerno proizvodnjo hipoklorove kisline in stalno ubijanje bakterij.

"To vrsto bakterij (za testiranje) smo izbrali zaradi njene odpornosti na številne antibiotike, njene razširjene prisotnosti v centralnih venskih katetrih in njene sposobnosti, da dolgo časa ostanejo na bolnišničnih površinah in opremi," je povedal Majid al-Qurahi, prvi avtor prispevka in podiplomski študent na šoli Voiland.

Raziskovalci bodo kmalu testirali katetersko središče na živalih in z drugimi vrstami bakterijskih okužb ter na višjih ravneh. Preučujejo tudi največjo koncentracijo razkužila, ki ga lahko proizvedejo za uničenje bakterij, ne da bi povzročili fizične poškodbe.

"Kateter je kot neposreden prehod v krvni obtok, zato moramo zagotoviti, da je vse varno," je dejal Al-Qurahi.

Delo je financiral Nacionalni inštitut za alergije in nalezljive bolezni Nacionalnega inštituta za zdravje.

Viri: