可以解決導管相關感染主要問題的“智能導管”
8月24日科學家在美國化學學會(American ChemicalSociety)舉行的第244屆國際會議暨博覽會(National Meeting & Exposition)上發布了有關新型“智能導管”的報告,該導管可以在感染初始即被感知,并自動釋放抗菌物質,用以解決導管相關的血液和尿路感染。自本周三開幕的會議是世界上規模最大的社會科學會議,包含了在科學和其他領域的近8600項新發明報告。在賓夕法尼亞會展中心和市中心酒店,有近14000科學家及其他人員關注這項智能導管的報告。
報告發言人Dipankar Koley博士說,“智能導管”技術用于開發留置在血管和尿道的導管。Koley的報告內容是關于這項技術的早期研發工作,他說,“僅美國每年就報告有約150萬例醫療衛生相關感染,導致9萬9千例死亡和超過450億美元的額外衛生保健支出。”“以尿路感染為例,這是在急癥護理醫院和長期看護機構中最常見的護理相關的感染,我們的智能導管就是為了這項需求應運而生的”。
Koley是密歇根大學Mark Meyerhoff實驗室的博士后研究員,該研究組成員包括密歇根大學公共衛生學院的Chuanwu Xi博士和Jianfeng Wu博士,他們稱這個新的導管裝置為“電調控的智能導管”。他解釋到,細菌感染可以開始于導管的表面,這些彈性軟管一般用于給藥和其他目的而置入人體血管內,以及用于導尿而置入患者的尿道。每年有300萬的導尿管需要留置,有些只是暫時性的,例如在手術過程中。有些患者則需要長期置管,例如進行腎臟透析的患者,以及在重癥監護室和長期看護機構住院的患者。其中許多是體弱或危重的患者。因此需要在衛生保健機構做大量的工作以預防導管相關感染。
他說,目前已開發出可以釋放抗菌物質的抗感染導管。然而,這些是“非智能導管”,持續的釋放抗菌物質,不久就會耗盡從而失去其抗感染作用。新型的智能導管可以在感染開始時被感知,隨后再釋放其抗菌物質-一氧化氮(NO)。
在一項為期7天的實驗室試驗里,測試的導管一直在持續釋放NO,Koley及其同事相信這種釋放作用可以持續數周。智能導管通過化學作用感知導管周圍的pH變化或酸堿環境。當在導管上粘附形成膜狀的細菌達到臨界值時,會產生特定的改變信號。這時,導管“啟動”釋放一氧化氮,破壞細菌生物膜并制止感染。隨后又會轉換至“關閉”狀態,保持其一氧化氮生成原料的儲備。
