Un microgel antibacterian care acoperă dispozitivele implantate pacienților reduce semnificativ ratele de infectare postoperatorii susțin cercetătorii americani

Un microgel antibacterian care acoperă dispozitivele implantate pacienților reduce semnificativ ratele de infectare postoperatorii susțin cercetătorii americani
aprilie 03 16:11 2019 4 minut(e)

O echipă de cercetători americani a dezvoltat un gel antimicrobian care poate acoperi dispozitivele medicale implantate în organismul pacienților și poate elibera microdoze de antibiotice la apariția bacteriilor. Tehnologia ar putea juca un rol în reducerea bruscă a ratelor de infectare în cazul intervențiilor chirurgicale.

Înlocuirea articulațiilor se numără printre cele mai comune intervenții chirurgicale – dar în jur de unul din 100 de pacienți suferă de infecții postoperatorii, transformând o procedură de rutină într-un chin costisitor și periculos. Cercetătorii de la Institutul de Tehnologie Stevens au dezvoltat o ”suprafață de autoapărare” cu potențialul de a reduce semnificativ ratele de infecție pentru aceste implanturi ce eliberează microdoze de antibiotice atunci când apar bacterii.

Cercetarea, condusă de Matthew Libera, profesor în știința materialelor la Stevens Institute of Technology, a descris o metodă pentru acoperirea suprafațelor de implant cu o structură de microgeluri: niște pete, fiecare de 100 de ori mai mici decât diametrul unui fir de păr uman, capabile de a absorbi anumite antibiotice. Comportamentele microgelurilor sunt reglate de impulsuri electrice, iar activitatea electrică a unui microb din apropiere le face să elibereze antibioticele, prevenind stabilirea și agravarea infecțiilor.

Microgelurile ar putea fi aplicate unei largi game de dispozitive medicale, inclusiv valve cardiace, grefe de țesut și chiar suduri chirurgicale – iar cu piața pentru implanturile de șold preconizată să ajungă la valoarea de 9,1 miliarde de dolari până în 2024, tehnologia are și un potențial comercial semnificativ.

Armata Statelor Unite, ce a ajutat la finanțarea cercetării, este de asemenea interesată în aplicarea tehnologiei în spitalurile sale, unde infecțiile apar în mod curent într-un sfert din rănile provenite din câmpul de luptă.

”Impactul potențial atât asupra pacienților, cât și asupra sistemului de îngrijire medicală, este extraordinar”, au spus Libera, catederei de Interacțiuni Bacterie-Materiale de la Stevens Institute of Technology, citat de sciencedialy.com.

Infecțiile postchirurgicale sunt greu de învins, având în vedere că microbii colonizează suprafețele, formează straturi rezistente la antibiotice, numite biofilme. Libera și colegii săi au distrus acest ciclu omorând microbii înainte ca aceștia să formeze o rețea. ”Este necesară o singură bacterie pentru a cauza o infecție. Dar dacă putem preveni infecția până când vindecarea este completă, atunci corpul poate prelua sarcina”, a explicat Libera.

Spre deosebire de tratamentele convenționale ce inundă întreg corpul cu antibiotice, abordarea echipei lui Stevens este clar concentrată, eliberând mici cantități de antibiotice pentru a ucide bacterii individuale. Acest lucru reduce dramatic presiunile selective ce impulsionează superbaceteriile rezistente la antibiotice ceea ce aduce o mare îmbunătățire asupra tratamentelor sistemice, cât și asupra abordărilor locale, cum ar fi alăturarea antibioticelor în cimentarea osoasă, eliberând o cantitate mai mică de antibiotice în organismul pacientului.

Alte suprafețe de autoapărare aflate în prezent în dezvoltare se bazează pe biprodușii metabolici ai microbilotei ce declanșează eliberarea antibioticelor – o abordare mai puțin sigură decât metoda lui Libera, ce poate ucide chiar și bacteriile inactive.

Microgelurile echipei sunt de asemenea remarcabil de reziliente, supraviețuind sterilizării cu etanol și rămănând stabile pentru săptămâni. Microgelurile de asemenea răspund corespunzător țesuturilor umane, reținând încărcătura cu antibiotic până în momentul în care este necesar, promovând creșterea sănătoasă a oaselor în jurul suprafețelor tratate.

Pentru aplicarea microgelurilor asupra unor dispozitive medicale ca articulația pentru genunchi, chirurgii ar putea scufunda dispozitivul într-o baie special preparată pentru câteva secunde, iar o a doua scufundare într-o baie ar încărca microgelurile cu antibiotice. Chirurgii ar putea prepara dispozitivele la cerere, chiar înainte de a le implanta, folosind antibiotice personalizate la factorii de risc specifici ai unui pacient.

Până acum abordarea a fost testată in vitro, iar echipa încă lucrează să adapteze microgelurile și să le permită livrarea unei game mai largi de antibiotice. Obținerea aprobării de la Administrația pentru Alimente și Medicamente din Statele Unite va fi provocatoare, dată fiind natura inovatoare a tehnologiei, dar echipa lui Libra lucrează cu parteneri din industrie pentru a planifica demonstrații ulterioare.

scrie un comentariu

0 Comentarii

Niciun comentariu!

Poți adăuga unul pentru a porni o conversație.

Adaugă un comentariu

Datele tale sunt în siguranță! Adresa de e-mail nu va fi publicată. Datele introduse nu vor fi distribuite către terți.
Câmpurile marcate cu * sunt obligatorii.