突破在慢性难治性伤口细菌障碍

慢性伤口溃疡或受伤组织开放无法痊愈。这些类型的伤口是出了名的有挑战性的治疗因为细菌感染的金黄色葡萄球菌,金黄色葡萄球菌。此外,细菌感染对抗生素高度耐药,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)等危及生命的感染的主要原因之一,在医院的病人。

从我们的自卫免疫系统和其他威胁,金黄色葡萄球菌能联合起来,创造一个光滑的,粘糊糊的forcefield-or生物膜开工本身。生物膜屏障太厚,无论是免疫细胞也没有抗生素可以穿透和中和有害细菌。

北卡罗来纳大学医学院的研究人员和UNC-NC状态联合生物医学工程系已经开发出一种新方法,它结合了9 -十六碳烯酸,庆大霉素,非侵入性的超声波来帮助改善药物输送在慢性伤口已经感染金黄色葡萄球菌。

使用他们的新策略,人员能够降低糖尿病小鼠的具有挑战性的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌感染的伤口94%。他们能够完全消毒伤口的几个老鼠,和其他有显著降低细菌的负担。他们的研究结果发表在细胞化学生物学。

“当细菌并没有完全清除慢性伤口,它把病人高危感染复发或二次感染,”资深作者莎拉Rowe-Conlon博士说,研究微生物学和免疫学副教授。“这治疗策略有潜力改善结果,并减少复发的慢性伤口感染患者。我们是兴奋翻译这个诊所的潜力,这就是我们现在探索。”

生物膜作为物理屏障对许多种类的抗生素。小薇吉妮Papadopoulou博士研究助理教授UNC-NCSU联合生物医学工程系,好奇地想知道如果非侵入性cavitation-enhanced超声波能创造足够的搅拌形成生物膜,以促进药物运输的开放空间。

液体滴可以通过超声波被激活,称之为相变造影剂(PCCA),伤口局部使用。超声波换能器是专注于伤口,打开,导致液滴内部的液体扩大和转化为微观充气微气泡,然后迅速行动。

这些微气泡的振动搅动生物膜,以及提高流体机械破坏它。最终,破坏生物膜的结合和渗透的增加药物通过生物膜允许药物来杀死细菌生物被膜与很高的效率。

“微气泡和相变超声造影剂作为当地放大器的能量,让我们准确的目标达到治疗目的身体的伤口和地区不可能与标准的超声波,“说代顿市的威廉·r·该Jr .)特聘教授和系主任UNC-NCSU联合生物医学工程系。“我们希望能够使用类似的技术来本地交付顽固的肿瘤化疗或推动新的遗传物质进入受损细胞。”

生物膜内的细菌细胞被困时,他们只剩下小获得营养和氧气。节约资源和能源,他们进入休眠或昏昏欲睡的状态。持续程序细胞的细菌,在这种状态下,非常耐抗生素。

研究人员选择了庆大霉素,局部抗生素通常对金黄色葡萄球菌无效由于广泛的抗生素耐药性和可怜的活动持续程序细胞。研究人员还介绍了一种新型抗生素辅助,9 -十六碳烯酸,他们的模型。

9 -十六碳烯酸、不饱和脂肪酸是人体的天然产品,有较强的抗菌作用。脂肪酸嵌入本身进入细菌细胞的膜,和作者发现,促进抗生素的成功进入金黄色葡萄球菌细胞,能够杀死持续程序和反向的抗生素耐药性。

总的来说,团队热衷于新的局部,非侵入性的方法,因为它可能会给科学家和医生更多的工具来对抗抗生素耐药性和减少口服抗生素的严重副作用。

“系统性抗生素,口服或静脉等,工作很好,但是经常有大风险等毒性,清除肠道微生物区系和梭状芽孢杆菌感染,”Rowe-Conlon说。“使用这个系统,我们能够使局部药物工作,他们可以应用到网站的感染在非常高的浓度,没有风险的系统性交付。”