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抗菌导管涂层可以帮助预防感染

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2020-04-16浏览次数:1128

布朗大学的研究人员开发了一种新型的血管内导管抗菌涂层,有一天它将有助于预防导管相关的血流感染,这是最常见的医院感染类型。

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布朗的工程助理教授、描述这项工作的一篇新论文的合著者安妮塔舒克拉说:“这些感染是医院、医疗保健提供者和病人的主要负担。”“我们希望开发一种能够杀死漂浮(自由漂浮)细菌并防止表面细菌定植的涂层。我们收集的初步数据表明,我们有一些非常有希望的事情。

在这篇论文中,研究人员发现聚氨酯涂层可以很容易地应用于各种医学相关的表面,并逐渐释放一种叫做auranoffin的药物,在实验室测试中可以杀死耐甲氧西林金。金黄色葡萄球菌(MRSA)细菌持续近一个月。测试还表明,该涂层可防止MRSA生物膜的形成,一旦形成,对微生物处理尤其有弹性。

这项研究发表在《细胞和传染微生物学的细胞前沿》上,是布朗工程学院舒克拉实验室与布朗沃伦阿尔珀特学院传染病科的埃莉弗里奥斯mylonakis和贝丝福斯实验室合作进行的。F医学。

“这是医学和工程之间的完美合作,”舒克拉在谈到这一合作时说。“他们(Mylonakis和Fuchs)带来了他们在诊所里遇到的各种问题。作为一个专注于开发新的药物传递生物材料的工程实验室,我们可以研究其带来的问题的工程解决方案。

这种情况下的问题是一个突出的问题。仅在美国,每年植入超过1.5亿个血管内导管,每年有250,000名患者发生植入物感染。这些感染在高达25%的病例中是致命的,甚至成功的治疗可以在住院时增加数百万美元。

研究人员说,之前解决这个问题的方法取得了有限的成功。其他抗菌涂层在长达两周后往往会失去功效,通常是因为它们过快地释放其药物有效负载。其他涂料也倾向于使用传统抗生素,引起对长期抗生素耐药性的担忧。

对于他们的新涂层,Shukla和他的同事使用了Jinnuofen。该药最初是由美国食品和药物管理局开发和批准用于治疗关节炎的,但是Mylonakis,Fuchs等人的研究。表明该药物在杀灭MRSA和其他危险微生物方面也非常有效。此外,其作用方式使细菌难以产生天然抗性。 Auranofin以前从未被包括在涂层技术中。

为了制作涂层,研究人员将聚氨酯和金诺芬的浓度溶解在溶液中并将其沉积在导管上。然后蒸发溶剂,留下可拉伸但耐用的聚合物涂层。机械测试表明,涂层可以拉伸至500%而不会断裂。

为了测试涂层的有效性,研究人员将涂层导管置于MRSA溶液中,该溶液在MRSA中剧烈生长的琼脂平板上。实验表明,涂层抑制MRSA生长长达26天,这取决于涂层中使用的金诺芬的初始浓度。研究人员还使用生物发光成像来寻找生物膜形成的迹象。这些实验表明,涂层可以防止任何生物膜痕迹。为了进行比较,研究人员还测试了一种导管,该导管含有更为传统的抗生素,对抗自由漂浮的MRSA非常有效,证明它不能阻止生物膜的形成。

“抗菌膜的发现至关重要,”舒克拉说。 “生物膜有一种非常有效的方法来逃避抗生素,这使得难以治疗的药物浓度比浮游细菌高出数千倍。这些涂层首先可以防止生物膜形成这一事实非常重要。“

根据Shukla的说法,实验室毒性的初步测试表明,涂层对人体血液或肝细胞没有不良影响,但在涂层准备好用于患者之前需要进行更多的测试。两种涂料组分均已获FDA批准用于其他用途,这一事实应加快体内试验的批准程序。 “我们希望我们在这里展示的初步结果将很快转移到诊所,”舒克拉说。