חוקרי אוניברסיטת מדינת וושינגטון וחוקרי מרפאת מאיו פיתחו מרכז צנתרים אלקטרוכימי שיכולים לעזור ביום מן הימים למניעת זיהומים בזרם דם מרכזיים הקשורים לקו (Clabsis) שהורגים מדי שנה אלפי אנשים ברחבי העולם.
דיווח ביומן, ביוטכנולוגיה והנדסה ביולוגיתהחוקרים הראו כי רכזת הקטטרים האלקטרונית שלהם הראתה "פעילות אנטי-מיקרוביאלית משמעותית", והרגה סוג שכיח של חיידקים האחראים לזיהומים בבית החולים.
הרעיון שלנו היה לייצר חומצה היפוכלורית, חומר חיטוי שכיח, בריכוז נמוך מאוד למניעת קלאבסי. זה ביטל זיהום. "
HALUK BEYENAL, פרופסור בבית הספר להנדסה כימית והנדסה ביולוגית ותואמת לינדה וואלנד על העיתון על העיתון
צנתרים ורידים מרכזיים, צינורות גמישים המשמשים בהליכים רפואיים רבים לניהול נוזלים או תרופות, אחראים לכ -20 אחוז מהזיהומים בזרם הדם.
בעוד שבתי חולים מנסים לרוב למנוע את הזיהומים עם פרוטוקולים זהירים ואנטיביוטיקה מקדימה, הצנתרים עדיין יכולים להיות קרקע גידול לחיידקים, כולל זנים העמידים לאנטיביוטיקה. אנשים המטפלים בצנתרים יכולים להכניס בקלות פתוגנים כאשר הם מחוברים או מנותקים במרכזיהם, והסכנה של זיהום עולה בקרב חולים הסובלים מנתר צנתור ממושך. זיהומים בזרם הדם יכולים להיות חמורים, מה שמוביל לספסיס הגורם לאלפי מקרי מוות מדי שנה והם אחד הגורמים המובילים למוות בכמה מדינות צפון אמריקה ואירופה.
"במהלך Covid-19, שיעורי Clabsi עלו ביותר מ- 50% וקלאבסיס היו תורמים משמעותיים לתמותה מוגברת. במילים אחרות, חלק מהתמותה נבעה מקלאבסי", אמר בינל.
חוקרי WSU עובדים כבר כמה שנים כדי להשתמש בזרם חשמלי כדי ליצור חומר חיטוי מתמשך למניעה וטיפול בזיהומים.
"האתגר העיקרי היה האם נוכל להפוך אותו לשימוש ואם נוכל לשלוט בזה", אמר בינל. "היינו צריכים לייצר ריכוז נמוך מבלי לייצר רעילות אך למגר פתוגנים."
החוקרים השתמשו בהדפסת תלת מימד כדי ליצור רכזת צנתרים, ואז שילבו אלקטרוניקה לבישה קטנה ומונעת סוללות השולטת באלקטרודות כדי לייצר תגובה אלקטרוכימית. האלקטרודות הן חוטים זעירים העשויים זהב או טיטניום. כאשר מוסיפים כוח חשמלי מבוקר לאלקטרודות, מתרחשת תגובה, המרת מי מלח במרכז הקטטר לחומצה היפוכלורית, חומר החיטוי להרג חיידקים.
"כשאתה משתמש במערכת רכזת צנתרים, אתה תמיד צריך למלא אותו בתמיסה הכוללת בדרך כלל נתרן כלוריד (מלח)", אמר בינל. "אנו פשוט משתמשים בכלוריד בנתרן כלוריד."
חומצה היפוכלורית משמשת לרוב במוצרי ניקוי, כולל בחיזרי יד מסוימים. זה מיוצר גם באופן טבעי על ידי תאי דם לבנים של אנשים בריאים להילחם בחיידקים, פטריות וירוסים. במקום יישום אחד שאפשר להשתמש בו עם חומר ניקוי ידיים, רכזת ה- E-Catheter מסוגלת לייצר ללא הרף את החיטוי.
החוקרים הראו כי רכזת האלקטרוני של קתטר הרגה מגוון אחד של חיידקים שכיחים הגורמים לזיהומים בדם. האלקטרודות מבוססות הזהב פעלו בצורה הטובה ביותר לשמירה על ייצור קבוע של חומצה היפוכלורית והרג מתמשך של חיידקים.
"בחרנו בסוג זה של חיידקים (לבדיקה) בגלל התנגדותו לאנטיביוטיקה מרובה, נוכחותו הנרחבת בקטטרים ורידים מרכזיים, ויכולתו להתמיד על משטחי בית חולים וציוד לתקופות ממושכות", אמר מג'יד אל-קוראחי, המחבר הראשון על העיתון ותלמיד בוגר בבית הספר וולנד.
החוקרים יבדקו בקרוב את רכזת הקטטר בבעלי חיים ועם זנים אחרים של זיהום חיידקי וברמות גבוהות יותר. הם גם חוקרים את הריכוז המרבי של חומר חיטוי שהם יכולים לייצר כדי להרוג חיידקים מבלי לגרום נזק גוף.
"הקטטר הוא כמו שער ישיר לזרם הדם, ולכן עלינו לוודא שהכל בטוח", אמר אל-קוראחי.
העבודה מומנה על ידי המכון הלאומי לאלרגיה ומחלות זיהומיות של מכוני הבריאות הלאומיים.
