Powłoki bioinspirowane oferują nową nadzieję dla szpitali bez zakażeń

- Nauka - 1 marca, 2025
Powłoki bioinspirowane oferują nową nadzieję dla szpitali bez zakażeń
Synthesis and antibacterial properties of unmodified polydopamine coatings to prevent infections.png
Powłoki bioinspirowane oferują nową nadzieję dla szpitali bez zakażeń

Zakażenia związane z opieką zdrowotną (HAI) stanowią poważne zagrożenie w warunkach medycznych, często wynikające z zanieczyszczonych powierzchni i urządzeń. Pomimo rygorystycznych protokołów sterylizacji, te infekcje mogą nadal występować, co prowadzi do poważnych powikłań u pacjentów. Naukowcy nieustannie szukają innowacyjnych rozwiązań w celu zwiększenia kontroli infekcji i ochrony zdrowia pacjentów. Jedno obiecujące podejście polega na stosowaniu specjalnych powłok przeciwbakteryjnych, które można zastosować do urządzeń medycznych i worków do przechowywania produktów krwiopochodnych, zmniejszając ryzyko przenoszenia infekcji. Ostatnie postępy w tej dziedzinie wykazały, że polidopamina, polimer bioinspirowany, ma ogromny potencjał w zapobieganiu HAI poprzez jego właściwości przeciwbakteryjne.

Naukowcy z Héma-Québec i Université Laval opracowali innowacyjne rozwiązanie w celu zwalczania tych infekcji za pomocą powłok polidopaminy (PDA) niemodyfikowanych. To przełomowe badanie, prowadzone przez dr Danny’ego Brouarda wraz z Sahrą Fonseca, Nicolas Fontaine, Marie-Pierre Cayer, Jonathan Robidoux i profesor Denis Boudreau, zostało opublikowane w recenzowanym dzienniku Next Materials.

Główną motywacją tych badań była optymalizacja przeciwbakteryjnej skuteczności powłok PDA w celu zmniejszenia ryzyka zakażeń bakteryjnych przenoszonych przez transfuzję. Zespół zbadał różne warunki syntezy PDA, w tym stężenia monomeru dopaminy, pozycjonowanie próbek, prędkości mieszania i czasy reakcji. Parametry te znacząco wpłynęły na morfologię i zwilżalność powłok PDA, co z kolei wpłynęło na ich właściwości przeciwbakteryjne.

Jednym z najbardziej znaczących wyników badania jest to, że powłoki PDA wykazały zmniejszenie obciążenia bakteryjnego, szczególnie przeciwko temu Staphylococcus aureus. Jednak powłoki wykazały mniejszą skuteczność przeciwko Wykazali chłódpodkreślając potrzebę dalszej optymalizacji w zależności od odkształcenia bakteryjnego i wymagań dotyczących zastosowania.

Naukowcy zastosowali zaawansowane techniki charakteryzacji, w tym spektrofotometrię widzialną UV, pomiary kąta kontaktowego i mikroskopię siły atomowej, aby scharakteryzować powłoki. Jednak nadmierna chropowatość nie zawsze korelowała z lepszą wydajnością przeciwbakteryjną, co sugeruje, że inne czynniki, takie jak ładunek powierzchniowy i hydrofobowość, również odgrywają rolę.

Co ważne, badania potwierdziły również, że powłoki PDA są nie-cytotoksyczne dla ludzkich komórek, co może być bezpieczne do zastosowań medycznych. „Minimalna cytotoksyczność polidopaminy jest kluczowym odkryciem, ponieważ zapewnia bezpieczeństwo tych powłok, gdy jest stosowane w urządzeniach medycznych”, dodał dr Brouard.

Potencjalne zastosowania tych badań są ogromne. Zapobiegając adhezji i proliferacji bakteryjnej powłoki PDA mogą znacznie zmniejszyć częstość występowania HAI, co prowadzi do bezpieczniejszych zabiegów medycznych i poprawy wyników pacjentów. Naukowcy sugerują, że przyszłe prace powinny koncentrować się na zwiększeniu właściwości przeciwbakteryjnych PDA poprzez modyfikacje chemiczne i funkcjonalizację.

Badanie to stanowi znaczący krok naprzód w opracowywaniu materiałów przeciwbakteryjnych do zastosowań medycznych. Optymalizując syntezę i zastosowanie powłok PDA, dr Brouard i jego koledzy utorowali drogę nowych strategii walki z HAI i poprawy bezpieczeństwa opieki zdrowotnej.

Referencje dziennika

Fonseca, S., Fontaine, N., Cayer, M.-P., Robidoux, J., Boudreau, D., i Brouard, D. (2024). Synteza i właściwości przeciwbakteryjne niemodyfikowanych powłok polidopaminy w celu zapobiegania infekcjom. Następne materiały, 3, 100161. DOI: https://doi.org/10.1016/j.nxmate.2024.100161

O autorach

Fetsec pogrzebowyMSC, jest specjalistą ds. Badań w dziale badań w Héma-Québec. Po ukończeniu BSC w dziedzinie mikrobiologii w 2019 r. Otrzymała tytuł magistra w dziedzinie biochemii w 2021 r. Z Université Laval za ocenę właściwości przeciwbakteryjnych i antyadhezyjnych powłoki nanocząstkowej do zastosowań biomedycznych. Jej badania koncentrują się głównie na tematach nanomateriałów, polimerów oraz jakości i bezpieczeństwa produktów z krwi.

Nicolas FontaineDoktorat, jest postoktoranckim członkiem grupy badawczej Philippe Dauphin Ducharme w Departamencie Chemii na Université de Sherbrooke. Po ukończeniu licencjata chemii z wyróżnieniem w 2017 r. Otrzymał doktorat w 2022 r. Od Université Laval za swoją pracę magisterską na temat rozwoju wysoce luminescencyjnych nanosensorów do wykrywania metabolitów mikroflory jelitowej. Następnie przeprowadził się do Sherbrooke, aby rozpocząć szkolenie w zakresie elektrochemii. Jego badania koncentrują się na tematach nanomateriałów, czujników optycznych i elektrochemicznych. Badania Nicolasa są obecnie wspierane przez FRQNT i mają na celu zwiększenie analitycznych wyników bioczujników elektrochemicznych opartych na aptamerach w celu ułatwienia ich wdrażania w rzeczywistych zastosowaniach.

W ramach studiów na Université Laval Nicolas i Sahra zostali wezwani do współpracy poprzez promowanie dzielenia się ich wiedzą. Ta współpraca dodatkowo podkreśla znaczącą synergię osiągnięć Héma-Québec w mikrobiologii i produktach krwionośnych, a także laboratorium profesora Boudreau ze względu na jego doświadczenie w oprzyrządowaniu i charakterystyce nanomateriałów. Razem wykazali znaczenie tej współpracy dla ciągłego rozwoju aktywnych materiałów i metod analitycznych w dziedzinie mikrobiologii.

źródło

0 0 głosów
Article Rating
Subskrybuj
Powiadom o
guest
0 komentarzy
najstarszy
najnowszy oceniany
Inline Feedbacks
Wszystkie
Follow by Email
LinkedIn
Share
Copy link
URL has been copied successfully!
0
Would love your thoughts, please comment.x