Vašingtono valstijos universiteto ir Mayo klinikų tyrėjai sukūrė elektrocheminį kateterio centrą, kuris kada nors galėtų padėti užkirsti kelią mirtinoms centrinėms linijoms susijusioms kraujo srauto infekcijoms (CLABSIS), kurie kasmet žudo tūkstančius žmonių visame pasaulyje.
Pranešimas žurnale Biotechnologijos ir bioinžinerija:
„Mūsų idėja buvo pagaminti hipochloro rūgštį, įprastą dezinfekavimo priemonę, esant labai mažai, kad būtų išvengta Clabsi. Tai pašalino infekciją”, – sakė Halukas Beyenal, geno ir Linda Voilando chemijos inžinerijos ir bioinžinerijos ir bioinžinerijos mokykla.
Centriniai veniniai kateteriai, lankstūs vamzdeliai, naudojami atliekant daugelį medicininių procedūrų skysčiams ar vaistams skirti, yra atsakingi už maždaug 20% kraujotakos infekcijų.
Nors ligoninės dažnai bando užkirsti kelią infekcijoms kruopščiai protokolams ir prevenciniams antibiotikams, kateteriai vis dar gali būti bakterijų, įskaitant antibiotikams atsparias veisles, veisimosi vieta. Žmonės, tvarkantys kateterius, gali lengvai įvesti patogenus, kai jie yra sujungti ar atjungti savo stebulėse, ir infekcijos pavojus padidėja pacientams, kuriems kyla užsitęsęs kateterizacija.
Kraujo srauto infekcijos gali tapti rimtos, todėl atsiranda sepsis, o tai sukelia tūkstančius mirčių per metus ir yra viena didžiausių mirties priežasčių keliose Šiaurės Amerikos ir Europos šalyse.
„Covidid-19 metu CLABSI rodikliai padidėjo daugiau nei 50%, o CLABIS reikšmingai prisidėjo prie padidėjusio mirtingumo. Kitaip tariant, kai kuriuos mirtingumus atsirado Clabsi”,-sakė Beyenal.
WSU tyrėjai keletą metų dirbo, kad galėtų naudoti elektros srovę, kad sukurtų nuolatinį dezinfekavimo priemonę, kad užkirstų kelią ir gydytų infekcijas.
„Svarbiausias iššūkis buvo tai, ar mes galime tai padaryti, ir jei galėtume jį valdyti“, – sakė Beyenal. „Mums reikėjo generuoti mažą koncentraciją nesukuriant toksiškumo, bet išnaikinti patogenus.”
Tyrėjai naudojo 3D spausdinimą, kad sukurtų kateterio stebulę, tada įtraukė mažą, akumuliatorių varomą nešiojamą elektroniką, kontroliuojančią elektrodus, kad sukeltų elektrocheminę reakciją. Elektrodai yra maži laidai, pagaminti iš aukso arba titano. Kai į elektrodus pridedama kontroliuojamos elektros energijos, įvyksta reakcija, paverčiant sūraus vandens kateterio stebulėje į hipochloro rūgštį, bakterijas žudantis dezinfekavimo priemonė.
„Kai naudojate kateterio stebulės sistemą, visada turite ją užpildyti tirpalu, kuris paprastai apima natrio chloridą (druską)“, – sakė Beyenal. „Mes tiesiog naudojame chloridą natrio chloride.”
Hipochlorinė rūgštis dažniausiai naudojama valymo produktuose, įskaitant kai kuriuose rankiniuose dezinfekuojančiose priemonėse. Jį taip pat natūraliai gamina sveikų žmonių kraujo kūneliai, kad kovos su bakterijomis, grybeliais ir virusais. Vietoj vienos programos, kurią galima naudoti naudojant rankinį dezinfekavimą, „E-Catheter“ stebulė gali nuolat gaminti dezinfekavimo priemonę.
Tyrėjai parodė, kad E-Catheter Hub nužudė vieną bendro bakterijų, sukeliančių kraujo infekcijas, įvairovę. Auksiniai elektrodai geriausiai veikė palaikant stabilų hipochloro rūgšties gamybą ir nuolatinį bakterijų žudymą.
„Mes pasirinkome tokio tipo bakterijas (išbandyti) dėl jos atsparumo keliems antibiotikams, plačiai paplitusiam centriniuose veniniuose kateteriuose ir ilgesnį laiką išlikti ligoninės paviršių ir įrangos“,-sakė Majidas Al-Qurahi, pirmasis autorius popieriuje ir magistrantūros studentas Voilando mokykloje.
Tyrėjai netrukus išbandys kateterio centrą gyvūnams ir su kitomis bakterinės infekcijos veislėmis ir aukštesniu lygiu. Jie taip pat tiria maksimalią dezinfekavimo priemonės koncentraciją, kurią jie gali gaminti, kad užmuštų bakterijas, nesukeldami jokios kūno žalos.
„Kateteris yra tarsi tiesioginiai vartai į kraują, todėl turime įsitikinti, kad viskas saugu“,-sakė Al-Qurahi.