Бързо и лесно откриване на инфекции

1

Секунди след всяко порязване, бактерии нападат и колонизират нараненото място. Повечето малки рани зарастват, защото кожата и тъканта се възстановяват самостоятелно. Въпреки това, при инфекция, този процес се забавя и обикновено е съпроводен с възпаление, което, ако не се третира бързо, може да доведе до сериозни проблеми. Има ли начин да се предотврати инфекцията, преди изобщо да се е появила? Проф. Дженкис от Университета в Бат (University of Bath), разработва технология, използвайки бактериални токсини, като предупредителна система, която помага за откриването на възпаления.

При колонизиране на рана, бактериите изграждат биофилм (слой от „залепени” клетки) и започват да произвеждат токсини. Тези вредни вещества, разрушават тъканите, като по този начин, доставят нутриенти (хранителни вещества) на бактериите и също така дават възможност за по-дълбоко проникване в организма. Именно тези токсини са причината за клинични симптоми на инфекция, като: увреждане на тъканта, болка, лоша миризма и топлина. Проф. Дженкинс обяснява, че появата нa тези вещества е сигнал за инфекция. Идеята на разработваната технология, е токсините да се открият, още докато са в минимални количества, преди да причинят увреждане на тъканите.

Главният метод, използван от екипа на проф. Дженкинс, е енкапсулирането на флуоресцентна боя във фосфолипидни везикули (мехурчета от липиди, молекули, с хидрофилни глави и хидрофобни опашки). Тези сфери са изключително малки, с диаметър около 100-200 нанометра и се разпадат при контакт с токсини. При тяхното разлагане, боята се отделя, оцветявайки заобикалящата среда в ярко зелено. Най-голямото предизвикателство в конструкцията на технологията е дълготрайността на материалите. Дизайнът на технологиите е такъв, че везикулите (мехурчетата, които проникват в клетките) могат да издържат до 18 месеца, като запазват своята чувствителност, т.е. при допира си с токсини, да се разпадат и оцветяват.

До този момент екипът на проф. Дженкинс, е разработил три прототипа на системата за откриване на инфекции. Смартунд (Smartwound, от англ. умна рана), е технология, която представлява превръзка, съдържаща везикули, разпръснати в хидрогел (гел с водна основа). Мехурите съдържат карбоксифлуоресцен, нетоксична боя, която флуорисцира, при разреждане извън везикула и оцветява превръзката в ярко зелено.

Вторият прототип е Космос (Space), комплект от сензорни проби, които могат да доловят бактериите Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, видовете Candida и Enterococcus faecalis. В болницата стандартна процедура е взимането на проба от ранено място. Обикновено отнема около 24 часа за микорбиологичните лаборатории да получат резултати. Според учения, пробите Космос, са много по-бързи, защото тестът отнема между половин и един час. Комплектът включва  малък контейнер с разтвор, който съдържа фосфолипидните везикули и индикатор, които реагират при допир с въпросните бактерии. Тестът лесно може да се направи на пациента в болнично легло или дори в кабинета на личния лекар, което спестява време и пари.

Трето приложение на химията е откриването на инфекции в уринарни катетри. Разликата между този метод и другите е, че вместо мехури, се използват гел капсули, които се поставят директно в дренажа. Капсулите са покрити със специален полимер, който се разтваря над определено pH и отделя боя. Пациентите с катетър са с голям риск от инфекции, проблем, който според проф. Дженкинс, не получава достатъчно внимание. Някои видове бактерии изпускат ензими, които превръщат урината в амония, като по този начин увеличават pH в пикочния мехур. При pH над 7.5, минералите в урината могат да се втърдят в утайка, която блокира катетъра. Подобна ситуация може да доведе до бъбречна недостатъчност, сепсис и дори смърт. Гел капсулите могат да предупредят 12 часа преди потенциалното задръстване да се случи. По този начин могат да се предотвратят не само неприятни инфекции и процедурите за отстраняването им, но дори може да бъде спасен човешки живот.

Инфекциите са реална опасност, която дебне отвсякъде. В повечето случаи, имунната система се справя сама и човек дори може и да не разбере, че е имал възпаление. Въпреки това, токсините в резултат на инфекции са невидими врагове, които много бързо могат да превърнат малката рана в голям риск за здравето ни. Затова е много важно да има индикация за подобни проблеми, колкото се може по-бързо и по възможно най-лесния начин, което прави новите технологии толкова полезни и така нужни.

 

За да коментирате, е нужно да влезете в профила си или да се регистрирате.

Най-нови Най-четени Най-коментирани