Asante kwa kutembelea Nature.com. Toleo la kivinjari unachotumia lina usaidizi mdogo wa CSS. Kwa matokeo bora, tunapendekeza utumie toleo jipya la kivinjari chako (au zima Hali ya Utangamano katika Internet Explorer). Wakati huo huo, ili kuhakikisha usaidizi unaoendelea, tunaonyesha tovuti bila mtindo au JavaScript.
Ukuaji wa vijidudu katika majeraha mara nyingi hujidhihirisha kama biofilms, ambazo huingilia uponyaji na ni vigumu kuondoa. Vifuniko vipya vya fedha vinadai kupambana na maambukizi ya jeraha, lakini ufanisi wake wa antibiofilm na athari za uponyaji zisizotegemea maambukizi kwa ujumla hazijulikani. Kwa kutumia mifano ya biofilm ya Staphylococcus aureus na Pseudomonas aeruginosa katika vitro na katika mwili, tunaripoti ufanisi wa vifuniko vinavyozalisha ioni vya Ag1+; vifuniko vya Ag1+ vyenye asidi ya ethylenediaminetetraacetic na kloridi ya benzethonium (Ag1+/EDTA/BC), na vifuniko vyenye nitrati ya fedha (Ag oxysalts). , ambavyo hutoa ioni za Ag1+, Ag2+ na Ag3+ kupambana na biofilm ya jeraha na athari yake katika uponyaji. Vifuniko vya Ag1+ vilikuwa na athari ndogo kwenye biofilm ya jeraha katika vitro na katika panya (C57BL/6j). Kwa upande mwingine, chumvi za Ag zenye oksijeni na viambato vya Ag1+/EDTA/BC vilipunguza kwa kiasi kikubwa idadi ya bakteria hai katika biofilms ndani ya vitro na kuonyesha kupungua kwa kiasi kikubwa kwa vipengele vya bakteria na EPS katika biofilms za jeraha la panya. Viambato hivi vilikuwa na athari tofauti katika uponyaji wa majeraha yaliyoambukizwa na biofilm na yasiyoambukizwa na biofilm, huku viambato vya chumvi vyenye oksijeni vikiwa na athari zaidi za manufaa kwenye urejeshaji wa tishu, ukubwa wa jeraha, na uvimbe ikilinganishwa na matibabu ya udhibiti na viambato vingine vya fedha. Sifa tofauti za kifizikia za viambato vya fedha zinaweza kuwa na athari tofauti kwenye biofilm ya jeraha na uponyaji, na hii inapaswa kuzingatiwa wakati wa kuchagua kiambato cha kutibu majeraha yaliyoambukizwa na biofilm.
Vidonda sugu hufafanuliwa kama "vidonda vinavyoshindwa kuendelea kupitia hatua za kawaida za uponyaji kwa utaratibu na kwa wakati unaofaa" 1. Vidonda sugu huunda mzigo wa kisaikolojia, kijamii na kiuchumi kwa wagonjwa na mfumo wa huduma ya afya. Matumizi ya kila mwaka ya NHS katika kutibu majeraha na magonjwa yanayohusiana yanakadiriwa kuwa pauni bilioni 8.3 mwaka 2017-182. Vidonda sugu pia kwa sasa ni tatizo kubwa nchini Marekani, huku Medicare ikikadiria gharama ya kila mwaka ya kutibu wagonjwa wenye majeraha kuwa $28.1–$96.8 bilioni3.
Maambukizi ni sababu kuu inayozuia uponyaji wa jeraha. Maambukizi mara nyingi hujitokeza kama biofilms, ambazo zipo katika 78% ya majeraha sugu yasiyopona. Biofilms huundwa wakati vijidudu vinaposhikamana bila kubadilika kwenye nyuso, kama vile nyuso za jeraha, na vinaweza kukusanyika na kuunda jamii zinazozalisha polima ya nje ya seli (EPS). Biofilm ya jeraha inahusishwa na mwitikio ulioongezeka wa uchochezi unaosababisha uharibifu wa tishu, ambao unaweza kuchelewesha au kuzuia uponyaji4. Ongezeko la uharibifu wa tishu linaweza kusababishwa kwa sehemu na shughuli iliyoongezeka ya metalloproteinases za matrix, kolajeni, elastase na spishi tendaji za oksijeni5. Zaidi ya hayo, seli za uchochezi na biofilms zenyewe hutumia oksijeni nyingi na kwa hivyo zinaweza kusababisha upungufu wa oksijeni kwenye tishu za ndani, na kupunguza seli za oksijeni muhimu inayohitajika kwa ajili ya ukarabati mzuri wa tishu6.
Biofilmu zilizokomaa ni sugu sana kwa mawakala wa antimicrobial, zinahitaji mikakati mikali ya kudhibiti maambukizi ya biofilmu, kama vile matibabu ya mitambo ikifuatiwa na matibabu madhubuti ya antimicrobial. Kwa sababu biofilmu zinaweza kuzaliwa upya haraka, antimicrobial zenye ufanisi zinaweza kupunguza hatari ya kuundwa upya baada ya upasuaji wa kuondoa uchafu7.
Fedha inazidi kutumika katika vifuniko vya kuua vijidudu na mara nyingi hutumika kama matibabu ya mstari wa kwanza kwa majeraha sugu yaliyoambukizwa. Kuna vifuniko vingi vya fedha vinavyopatikana kibiashara, kila kimoja kikiwa na muundo tofauti wa fedha, mkusanyiko, na msingi. Maendeleo katika vifuniko vya fedha yamesababisha ukuzaji wa vifuniko vipya vya fedha. Umbo la metali la fedha (Ag0) halina nguvu; Ili kufikia ufanisi wa kuua vijidudu, lazima ipoteze elektroni ili kuunda fedha ya ioni (Ag1+). Vifuniko vya fedha vya kitamaduni vina misombo ya fedha au fedha ya metali ambayo, inapowekwa kwenye kioevu, hutengana na kuunda ioni za Ag1+. Ioni hizi za Ag1+ hugusana na seli ya bakteria, na kuondoa elektroni kutoka kwa vipengele vya kimuundo au michakato muhimu inayohitajika kwa ajili ya kuishi. Teknolojia yenye hati miliki imesababisha ukuzaji wa kiwanja kipya cha fedha, Ag oksijeni (nitrati ya fedha, Ag7NO11), ambayo imejumuishwa katika vifuniko vya jeraha. Tofauti na fedha ya kitamaduni, mtengano wa chumvi zenye oksijeni hutoa hali za fedha zenye valensi ya juu (Ag1+, Ag2+ na Ag3+). Uchunguzi wa ndani ya vitro umeonyesha kuwa viwango vya chini vya chumvi za fedha zilizo na oksijeni vinafaa zaidi kuliko fedha moja ya ioni (Ag1+) dhidi ya bakteria wa kusababisha magonjwa kama vile Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus na Escherichia coli8,9. Aina nyingine mpya ya mavazi ya fedha inajumuisha viungo vya ziada, yaani ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) na benzethonium chloride (BC), ambavyo vinaripotiwa kulenga biofilm EPS na hivyo kuongeza kupenya kwa fedha kwenye biofilm. Teknolojia hizi mpya za fedha hutoa njia mpya za kulenga biofilm za jeraha. Hata hivyo, athari za dawa hizi za kuua vijidudu kwenye mazingira ya jeraha na uponyaji usiotegemea maambukizi ni muhimu ili kuhakikisha kwamba hazijengi mazingira mabaya ya jeraha au kuchelewesha uponyaji. Wasiwasi kuhusu sumu ya sitro ya ndani ya vitro umeripotiwa na mavazi kadhaa ya sitro10,11. Hata hivyo, sumu ya sitro ya ndani ya vitro bado haijatafsiriwa kuwa sumu ya ndani ya vivo, na mavazi kadhaa ya Ag1+ yameonyesha wasifu mzuri wa usalama12.
Hapa, tulichunguza ufanisi wa viambato vya kaboksimethiliseliselulosi vyenye michanganyiko mipya ya fedha dhidi ya biofilmu ya jeraha ndani ya vitro na ndani ya mwili. Zaidi ya hayo, athari za viambato hivi kwenye mwitikio wa kinga na uponyaji bila kujali maambukizi zilipimwa.
Vifuniko vyote vilivyotumika vilikuwa vinapatikana kibiashara. 3M Kerracel Gel Fiber Dressing (3M, Knutsford, Uingereza) ni kifuniko cha nyuzinyuzi cha jeli kisicho na viuavijasumu 100% kaboksimethiliseli (CMC) ambacho kilitumika kama kifuniko cha kudhibiti katika utafiti huu. Vifuniko vitatu vya fedha vya CMC vya viuavijasumu vilitathminiwa, yaani kifuniko cha 3M Kerracel Ag (3M, Knutsford, Uingereza), ambacho kina chumvi ya fedha yenye oksijeni ya 1.7% (Ag7NO11) katika ioni za fedha zenye valensi nyingi (Ag1+, Ag2+ na Ag3+). Wakati wa mtengano wa Ag7NO11, ioni za Ag1+, Ag2+ na Ag3+ huundwa kwa uwiano wa 1:2:4. Kifuniko cha ziada cha Aquacel Ag chenye kloridi ya fedha 1.2% (Ag1+) (ConvaTec, Deeside, Uingereza) 13 na Kifuniko cha ziada cha Aquacel Ag + chenye kloridi ya fedha 1.2% (Ag1+), EDTA na kloridi ya benzethonium (ConvaTec, Deeside, Uingereza) 14.
Aina zilizotumika katika utafiti huu zilikuwa Pseudomonas aeruginosa NCTC 10781 (Afya ya Umma Uingereza, Salisbury) na Staphylococcus aureus NCTC 6571 (Afya ya Umma Uingereza, Salisbury).
Bakteria zilikuzwa usiku kucha katika mchuzi wa Muller-Hinton (Oxoid, Altrincham, Uingereza). Kisha, uundaji wa mimea ya mimea ya usiku kucha ulipunguzwa kwa 1:100 katika mchuzi wa Mueller-Hinton na 200 µl zilizopakwa kwenye utando tasa wa 0.2 µm wa Whatman cyclopore (Whatman plc, Maidstone, Uingereza) kwenye sahani za agar za Mueller-Hinton (Sigma-Aldrich Company Ltd, Kent, Uingereza). Uundaji wa biofilm ya kikoloni kwa nyuzi joto 37 kwa saa 24. Biofilm hizi za kikoloni zilijaribiwa kwa kupungua kwa logarithmic.
Kata kitambaa hicho vipande vya mraba vya sentimita 3 na uloweshe maji safi yaliyosafishwa. Weka bandeji juu ya biofilm ya koloni kwenye bamba la agar. Kila hekta 24 za biofilm ziliondolewa, na bakteria hai ndani ya biofilm (CFU/ml) zilipimwa kwa kupunguzwa kwa mfululizo (10−1 hadi 10−7) katika mchuzi wa Day-Angle neutralization (Merck-Millipore). Baada ya saa 24 za kuanguliwa kwa joto la 37°C, hesabu za kawaida za sahani zilifanywa kwenye bamba za agar za Mueller-Hinton. Kila matibabu na muda vilifanywa kwa mara tatu, na hesabu za sahani zilirudiwa kwa kila kupunguzwa.
Ngozi ya tumbo la nguruwe hupatikana kutoka kwa nguruwe jike Large White ndani ya dakika 15 baada ya kuchinjwa kwa mujibu wa viwango vya usafirishaji wa Umoja wa Ulaya. Ngozi ilinyolewa na kusafishwa kwa vifuta vya pombe, kisha ikagandishwa kwa -80°C kwa saa 24 ili kuifisha ngozi. Baada ya kuyeyuka, vipande vya ngozi vya sentimita 1 vilioshwa mara tatu na PBS, 0.6% sodiamu hypochlorite, na 70% ethanol kwa dakika 20 kila wakati. Kabla ya kuondoa epidermis, ondoa ethanol yoyote iliyobaki kwa kuosha mara 3 katika PBS tasa. Ngozi ilipandwa kwenye sahani ya visima 6 na utando wa nailoni wa 0.45-μm (Merck-Millipore) juu na pedi 3 za kunyonya (Merck-Millipore) zenye seramu ya ng'ombe ya fetasi ya 3 ml (Sigma) iliyoongezewa 10% Dulbecco's modified Eagle. Medium (Dulbecco's Modified Eagle Medium – Aldrich Ltd.).
Biofilms za kikoloni zilikuzwa kama ilivyoelezwa kwa ajili ya tafiti za mfiduo wa biofilms. Baada ya kukuza biofilms kwenye utando kwa saa 72, biofilm ilipakwa kwenye uso wa ngozi kwa kutumia kitanzi tasa cha chanjo na utando ukaondolewa. Biofilm kisha iliwekwa kwenye ngozi ya nguruwe kwa saa 24 za ziada kwa 37°C ili kuruhusu biofilm kukomaa na kushikamana na ngozi ya nguruwe. Baada ya biofilm kukomaa na kuunganishwa, bandeji ya 1.5 cm2, iliyolowa maji tasa yaliyosafishwa, ilipakwa moja kwa moja kwenye uso wa ngozi na kuwekwa kwenye 37°C kwa saa 24. Bakteria hai walionyeshwa kwa kuchafua kwa kutumia kitendanishi cha uhai wa seli ya PrestoBlue (Invitrogen, Life Technologies, Paisley, UK) kwa usawa kwenye uso wa apical wa kila mmea uliopandwa na kuiweka kwa dakika 5. Tumia kamera ya dijitali ya Leica DFC425 kupiga picha papo hapo kwenye darubini ya Leica MZ8. Maeneo yenye rangi ya waridi yalipimwa kwa kutumia programu ya Image Pro toleo la 10 (Media Cybernetics Inc, Rockville, MD Image-Pro (mediacy.com)). Kuchanganua hadubini ya elektroni kulifanywa kama ilivyoelezwa hapa chini.
Bakteria zilizopandwa usiku kucha zilipunguzwa maji kwa 1:100 katika mchuzi wa Mueller-Hinton. 200 μl ya utamaduni iliongezwa kwenye utando tasa wa 0.2 μm wa Whatman cyclopore (Whatman, Maidstone, UK) na kufunikwa kwenye agar ya Mueller-Hinton. Sahani za biofilm ziliwekwa kwenye incubator kwa 37°C kwa saa 72 ili kuruhusu uundaji wa biofilm iliyokomaa.
Baada ya siku 3 za kukomaa kwa biofilm, bandeji ya mraba 3 cm2 iliwekwa moja kwa moja kwenye biofilm na kuwekwa kwenye incubator kwa nyuzi joto 37 kwa saa 24. Baada ya kuondoa bandeji kutoka kwenye uso wa biofilm, 1 ml ya Kitendanishi cha Ustawi wa Seli cha PrestoBlue (Invitrogen, Waltham, MA) iliongezwa kwenye uso wa kila biofilm kwa sekunde 20. Nyuso zilikaushwa kabla ya mabadiliko ya rangi kurekodiwa kwa kutumia kamera ya dijitali ya Nikon D2300 (Nikon UK Ltd., Kingston, Uingereza).
Andaa mazao ya usiku kucha kwenye agar ya Mueller-Hinton, hamisha makoloni ya mtu binafsi hadi kwenye mchuzi wa Mueller-Hinton wa mililita 10 na uanguke kwenye kifaa cha kushika kwa joto la 37°C (100 rpm). Baada ya kuangukia usiku kucha, mazao yalipunguzwa kwa 1:100 kwenye mchuzi wa Mueller-Hinton na 300 µl yalionekana kwenye utando wa mviringo wa Whatman cyclopore wa 0.2 µm (Whatman International, Maidstone, UK) kwenye agar ya Mueller-Hinton na kuangukia kwenye joto la 37°C ndani ya saa 72. . Biofilm iliyokomaa ilipakwa kwenye jeraha kama ilivyoelezwa hapa chini.
Kazi yote na wanyama ilifanyika katika Chuo Kikuu cha Manchester chini ya leseni ya mradi iliyoidhinishwa na Ofisi ya Ustawi wa Wanyama na Mapitio ya Maadili (P8721BD27) na kwa mujibu wa miongozo iliyochapishwa na Ofisi ya Nyumbani chini ya ASPA iliyorekebishwa ya 2012. Waandishi wote walifuata miongozo ya kuwasili. Panya wa C57BL/6j wenye umri wa wiki nane (Envigo, Oxon, Uingereza) walitumika kwa tafiti zote za ndani ya mwili. Panya walitibiwa kwa dawa ya ganzi kwa isoflurane (Piramal Critical Care Ltd, West Drayton, Uingereza) na nyuso zao za mgongoni zilinyolewa na kusafishwa. Kila panya kisha alipewa jeraha la kuondoa la 2 × 6 mm kwa kutumia ngumi ya biopsy ya Stiefel (Schuco International, Hertfordshire, Uingereza). Kwa majeraha yaliyoambukizwa na biofilm, paka biofilm ya ukoloni ya saa 72 iliyokua kwenye utando kama ilivyoelezwa hapo juu kwenye safu ya ngozi ya jeraha kwa kutumia kitanzi cha chanjo tasa mara tu baada ya jeraha na utupe utando. Sentimita moja ya mraba ya bandeji huloweshwa maji tasa ili kudumisha mazingira ya jeraha lenye unyevunyevu. Vifuniko vilipakwa moja kwa moja kwenye kila jeraha na kufunikwa na filamu ya 3M Tegaderm (3M, Bracknell, UK) na gundi ya kioevu ya Mastisol (Eloquest Healthcare, Ferndale, MI) iliyopakwa pembezoni ili kutoa mshikamano wa ziada. Buprenorphine (Animalcare, York, UK) ilitolewa kwa mkusanyiko wa 0.1 mg/kg kama dawa ya kutuliza maumivu. Kata panya siku tatu baada ya jeraha kwa kutumia njia ya Ratiba ya 1 na uondoe, kata kwa nusu, na uhifadhi eneo la jeraha inavyohitajika.
Upakaji rangi wa Hematoksilini (ThermoFisher Scientific) na eosini (ThermoFisher Scientific) ulifanywa kulingana na itifaki ya mtengenezaji. Eneo la jeraha na urekebishaji upya wa sehemu ya jeraha vilipimwa kwa kutumia programu ya Image Pro toleo la 10 (Media Cybernetics Inc, Rockville, MD).
Sehemu za tishu ziliwekwa kwenye xylene (ThermoFisher Scientific, Loughborough, Uingereza), zikawekwa tena na ethanoli yenye kiwango cha 100–50%, na kuzamishwa kwa muda mfupi katika maji yaliyoondolewa ioni (ThermoFisher Scientific). Immunohistochemistry ilifanywa kwa kutumia kit cha VectaStain Elite ABC PK-6104 (Vector Laboratories, Burlingame, CA) kulingana na itifaki ya mtengenezaji. Kingamwili za msingi kwa neutrophils NIMP-R14 (Thermofisher Scientific) na makrofaji Ms CD107b Pure M3/84 (BD Biosciences, Wokingham, UK) zilipunguzwa maji kwa 1:100 katika myeyusho unaoziba na kuongezwa kwenye uso uliokatwa, ikifuatiwa na kingamwili 2 za Anti-, VectaStain ABC na Vector Nova Red Peroxidase (HRP) kit (Vector Laboratories, Burlingame, CA) na kuchanganywa na hematoxylin. Picha zilipatikana kwa kutumia darubini ya Olympus BX43 na kamera ya kidijitali ya Olympus DP73 (Olympus, Southend-on-Sea, Uingereza).
Sampuli za ngozi ziliwekwa katika 2.5% glutaraldehyde na 4% formaldehyde katika 0.1 M HEPES (pH 7.4) kwa saa 24 kwa 4°C. Sampuli zilikaushwa kwa kutumia ethanoli iliyopangwa na kukaushwa katika CO2 kwa kutumia kikaushio cha Quorum K850 muhimu (Quorum Technologies Ltd, Loughton, UK) na kinyunyizio kilichopakwa aloi ya dhahabu-palladium kwa kutumia mfumo mdogo wa kinyunyizio/kitoa mwanga wa Quorum SC7620. Sampuli zilipigwa picha kwa kutumia darubini ya elektroni ya skani ya FEI Quanta 250 (ThermoFisher Scientific) ili kuibua sehemu ya kati ya jeraha.
Iodidi ya Toto-1 (2 μM) ilipakwa kwenye uso wa jeraha la panya lililokatwakatwa na kuwekwa kwenye incubator kwa dakika 5 kwenye 37 °C (ThermoFisher Scientific) na kutibiwa na Syto-60 (10 μM) kwenye 37 °C (ThermoFisher Scientific). Picha za Z-stack za dakika 15 ziliundwa kwa kutumia Leica TCS SP8.
Data ya kibiolojia na kiufundi iliyorudiwa iliorodheshwa na kuchanganuliwa kwa kutumia programu ya Graphpad Prism V9 (GraphPad Software, La Jolla, CA). Uchambuzi wa tofauti wa njia moja kwa kulinganisha nyingi kwa kutumia jaribio la baada ya hoc la Dunnett ulitumika kupima tofauti kati ya kila matibabu na dawa ya kudhibiti isiyo ya antibiolojia. Thamani ya p <0.05 ilizingatiwa kuwa muhimu.
Ufanisi wa viambato vya nyuzinyuzi vya jeli ya fedha ulipimwa kwanza dhidi ya makoloni ya biofilm ya Staphylococcus aureus na Pseudomonas aeruginosa katika vitro. Viambato vya fedha vina fomula tofauti za fedha: viambato vya fedha vya jadi hutoa ioni za Ag1+; viambato vya fedha, ambavyo vinaweza kutoa ioni za Ag1+ baada ya kuongezwa kwa EDTA/BC, vinaweza kuharibu matrix ya biofilm na kuanika bakteria kwenye fedha chini ya athari ya bakteria ya ioni za fedha15 na viambato vyenye chumvi za Ag zenye oksijeni zinazozalisha ioni za Ag1+, Ag2+ na Ag3+. Ufanisi wake ulilinganishwa na kiambato cha kudhibiti kisicho cha antibiolojia kilichotengenezwa kutoka kwa nyuzi zilizopakwa jeli. Bakteria zinazobaki hai ndani ya biofilm zilipimwa kila baada ya saa 24 kwa siku 8 (Mchoro 1). Siku ya 5, biofilm ilirejeshwa kwa kutumia 3.85 × 105S. Staphylococcus aureus au 1.22 × 105P. aeruginosa ili kutathmini urejeshaji wa biofilm. Ikilinganishwa na viambato visivyo vya antibiolojia, viambato vya Ag1+ vilikuwa na athari ndogo juu ya uhai wa bakteria katika biofilms za Staphylococcus aureus na Pseudomonas aeruginosa kwa siku 5. Kwa upande mwingine, viambato vyenye chumvi za Ag na Ag1+ + EDTA/BC zenye oksijeni vilikuwa na ufanisi katika kuua bakteria ndani ya biofilm ndani ya siku 5. Baada ya kuchanjwa mara kwa mara na bakteria wa planktoniki siku ya 5, hakuna urejesho wa biofilm ulioonekana (Mchoro 1).
Upimaji wa bakteria hai katika Staphylococcus aureus na Pseudomonas aeruginosa biofilms baada ya matibabu kwa kutumia dressings za fedha. Makoloni ya biofilm ya Staphylococcus aureus na Pseudomonas aeruginosa yalitibiwa kwa dressings za fedha au dressings zisizo za antimicrobial, na idadi ya bakteria hai iliyobaki ilibainishwa kila baada ya saa 24. Baada ya siku 5, biofilm ilirudishwa kwenye 3.85×105S. Staphylococcus aureus au 1.22×105P. Makoloni ya bacterioplankton Pseudomonas aeruginosa yaliundwa moja moja ili kutathmini urejeshaji wa biofilm. Grafu zinaonyesha hitilafu ya wastani +/- ya kawaida.
Ili kuibua athari za viambato vya fedha kwenye uhai wa biofilm, viambato vilitumika kwenye biofilm zilizokomaa zilizopandwa kwenye ngozi ya nguruwe nje ya mwili. Baada ya saa 24, viambato huondolewa na biofilm hutiwa rangi ya bluu tendaji, ambayo hubadilishwa na bakteria hai kuwa rangi ya waridi. Biofilm zilizotibiwa kwa viambato vya kudhibiti zilikuwa waridi, kuonyesha uwepo wa bakteria hai ndani ya biofilm (Mchoro 2A). Kwa upande mwingine, biofilm iliyotibiwa kwa viambato vya oksisoli vya Ag ilikuwa bluu hasa, kuonyesha kwamba bakteria iliyobaki kwenye uso wa ngozi ya nguruwe ilikuwa bakteria isiyoweza kuishi (Mchoro 2B). Rangi mchanganyiko ya bluu na waridi ilionekana katika biofilm zilizotibiwa na viambato vyenye Ag1+, kuonyesha uwepo wa bakteria hai na isiyoweza kuishi ndani ya biofilm (Mchoro 2C), ilhali EDTA/BC zilizo na Ag1+ zilikuwa bluu zaidi zenye madoa ya waridi. ikionyesha maeneo ambayo hayajaathiriwa na viambato vya fedha (Mchoro 2D). Upimaji wa maeneo yanayofanya kazi (ya waridi) na yasiyofanya kazi (ya bluu) ulionyesha kuwa kiraka cha kudhibiti kilikuwa na utendaji kazi kwa 75% (Mchoro 2E). Vifuniko vya Ag1+ + EDTA/BC vilifanyika sawa na vifuniko vya chumvi ya Ag vyenye oksijeni, huku viwango vya kuishi 13% na 14%, mtawalia. Vifuniko vya Ag1+ pia vilipunguza uwezo wa bakteria kuishi kwa 21%. Kisha biofilms hizi zilichunguzwa kwa kutumia hadubini ya elektroni ya skanning (SEM). Baada ya matibabu kwa kutumia kifuniko cha kudhibiti na kifuniko cha Ag1+, safu ya Pseudomonas aeruginosa ilionekana ikifunika ngozi ya nguruwe (Mchoro 2F,H), ilhali baada ya matibabu kwa kutumia kifuniko cha Ag1+, seli chache za bakteria zilipatikana na seli chache za bakteria zilipatikana chini. Nyuzi za kolajeni zinaweza kuzingatiwa kama muundo wa tishu za ngozi ya nguruwe (Mchoro 2G). Baada ya matibabu kwa kutumia kifuniko cha Ag1+ + EDTA/BC, vifuniko vya bakteria na vifuniko vya nyuzi za kolajeni vilivyo chini vilionekana (Mchoro 2I).
Taswira ya biofilm ya Pseudomonas aeruginosa baada ya matibabu ya kupaka rangi ya fedha. (A–D) Uwezo wa kuishi wa bakteria katika biofilm za Pseudomonas aeruginosa zilizopandwa kwenye ngozi ya nguruwe ulionyeshwa kwa kutumia rangi ya PrestoBlue ya uwezo wa kuishi masaa 24 baada ya matibabu kwa kutumia kupaka rangi ya fedha au kupaka rangi zisizo za antimicrobial. Bakteria hai ni waridi, bakteria zisizo za kudumu na ngozi ya nguruwe ni bluu. (E) Upimaji wa biofilm za Pseudomonas aeruginosa zilizopandwa kwenye ngozi ya nguruwe (doa la waridi) kwa kutumia hadubini ya elektroni ya skanning Image Pro toleo la 10 (FI) na kutibiwa kwa kupaka rangi ya fedha au kupaka rangi isiyo ya antimicrobial kwa saa 24. Upau wa kipimo cha SEM = 5 µm. (J–M) Biofilm za kikoloni zilikua kwenye vichujio na zilitiwa rangi tendaji ya PrestoBlue baada ya saa 24 za kuanguliwa kwa kutumia kupaka rangi ya fedha.
Ili kubaini kama mgusano wa karibu kati ya vifuniko na biofilms uliathiri ufanisi wa vifuniko, biofilms za kikoloni zilizowekwa kwenye uso tambarare zilitibiwa na vifuniko kwa saa 24 na kisha kuchafuliwa na rangi tendaji. Biofilm isiyotibiwa ilikuwa na rangi ya waridi nyeusi (Mchoro 2J). Tofauti na biofilms zilizotibiwa na vifuniko vyenye chumvi za Ag zenye oksijeni (Mchoro 2K), biofilms zilizotibiwa na vifuniko vyenye Ag1+ au Ag1+ + EDTA/BC zilionyesha mistari ya rangi ya waridi (Mchoro 2L,M). Rangi hii ya waridi inaonyesha uwepo wa bakteria hai na inahusishwa na eneo la mshono ndani ya vifuniko. Maeneo haya yaliyoshonwa huunda nafasi zilizokufa ambazo huruhusu bakteria ndani ya biofilm kuishi.
Ili kutathmini ufanisi wa viambato vya fedha mwilini, majeraha ya panya yaliyotolewa kwa unene kamili yaliyoambukizwa S. aureus iliyokomaa na biofilms za P. aeruginosa yalitibiwa kwa viambato vya kudhibiti visivyo vya antimicrobial au viambato vya fedha. Baada ya siku 3 za matibabu, uchambuzi wa picha ya macroscopic ulionyesha ukubwa mdogo wa jeraha lilipotibiwa kwa viambato vya chumvi vyenye oksijeni ikilinganishwa na viambato vya kudhibiti visivyo vya antimicrobial na viambato vingine vya fedha (Mchoro 3A-H). Ili kuthibitisha uchunguzi huu, majeraha yalivunwa na eneo la jeraha na urejeshaji wa pithelialization vilipimwa kwenye sehemu za tishu zilizotiwa rangi ya hematoksilini na eosini kwa kutumia toleo la programu ya picha pro 10 (Mchoro 3I-L).
Athari ya vifuniko vya fedha kwenye uso wa jeraha na urejeshaji upya wa epitheliali ya majeraha yaliyoambukizwa na biofilms. (A–H) Seli ndogo zilizoambukizwa na biofilms za Pseudomonas aeruginosa (A–D) na Staphylococcus aureus (E–H) baada ya siku tatu za matibabu kwa kutumia kifuniko kisicho cha antibiolojia, kifuniko cha chumvi cha Ag kilicho na oksijeni, kifuniko cha Ag1+, na kifuniko cha Ag1+. Picha wakilishi za macroskopu. majeraha ya panya yenye kifuniko cha Ag1+ + EDTA/BC. (IL) Kiwakilishi cha maambukizi ya Pseudomonas aeruginosa, sehemu za histolojia zilizopakwa rangi ya hematoxylin na eosin, zinazotumika kupima eneo la jeraha na kuzaliwa upya kwa epitheliali. Upimaji wa eneo la jeraha (M, O) na asilimia ya urejeshaji upya (N, P) ya majeraha yaliyoambukizwa na biofilms za Pseudomonas aeruginosa (M, N) na Staphylococcus aureus (O, P) (kwa kila kundi la matibabu n = 12). Grafu zinaonyesha hitilafu ya wastani +/- ya kawaida. * inamaanisha p = < 0.05 ** inamaanisha p = < 0.01; Kipimo cha makroskopu = 2.5 mm, kipimo cha histolojia = 500 µm.
Upimaji wa eneo la jeraha katika majeraha yaliyoambukizwa na Pseudomonas aeruginosa biofilm (Mchoro 3M) ulionyesha kuwa majeraha yaliyotibiwa na Ag oxysalts yalikuwa na ukubwa wa wastani wa jeraha wa 2.5 mm2, huku bandeji ya kudhibiti isiyo ya antimicrobial ikiwa na ukubwa wa wastani wa jeraha wa 3.1 mm2, ambayo si kweli. ilifikia umuhimu wa kitakwimu (Mchoro 3M). p = 0.423). Majeraha yaliyotibiwa na Ag1+ au Ag1+ + EDTA/BC hayakuonyesha kupungua kwa eneo la jeraha (3.1 mm2 na 3.6 mm2, mtawalia). Matibabu kwa bandeji ya chumvi ya Ag iliyo na oksijeni ilikuza urejeshaji wa epithelialization kwa kiwango kikubwa kuliko bandeji ya kudhibiti isiyo ya antimicrobial (34% na 15%, mtawalia; p = 0.029) na Ag1+ au Ag1+ + EDTA/BC (10% na 11%) (Mchoro 3N). . , mtawalia).
Mitindo kama hiyo katika eneo la jeraha na urejesho wa epithelial ilionekana katika majeraha yaliyoambukizwa na biofilms za S. aureus (Mchoro 3O). Vifuniko vyenye chumvi za fedha zilizojaa oksijeni vilipunguza eneo la jeraha (2.0 mm2) kwa 23% ikilinganishwa na vifuniko vya kudhibiti visivyo vya antibiolojia (2.6 mm2), ingawa upungufu huu haukuwa muhimu (p = 0.304) (Mchoro 3O). Zaidi ya hayo, eneo la jeraha katika kundi la matibabu la Ag1+ lilipunguzwa kidogo (2.4 mm2), huku jeraha lililotibiwa na kifuniko cha Ag1+ + EDTA/BC halikupunguza eneo la jeraha (2.9 mm2). Chumvi za oksijeni za Ag pia zilichangia urejeshaji upya wa epithelialization ya majeraha yaliyoambukizwa na biofilm ya S. aureus (31%) kwa kiwango kikubwa zaidi kuliko yale yaliyotibiwa na vifuniko vya kudhibiti visivyo vya antibiolojia (12%, p = 0.003) (Mchoro 3P). Upasuaji wa Ag1+ (16%, p = 0.903) na upasuaji wa Ag+1 + EDTA/BC (14%, p = 0.965) ulionyesha viwango vya kuzaliwa upya kwa epithelial sawa na udhibiti.
Ili kuibua athari za vifuniko vya fedha kwenye matrix ya biofilm, upakaji rangi wa iodidi ya Toto 1 na Syto 60 ulifanywa (Mchoro 4). Iodidi ya Toto 1 ni rangi inayoweza kupenya kwenye seli ambayo inaweza kutumika kuibua kwa usahihi asidi za kiini za nje ya seli, ambazo zinapatikana kwa wingi katika EPS ya biofilms. Syto 60 ni rangi inayopenyeza kwenye seli inayotumika kama kipingamizi16. Uchunguzi wa iodidi ya Toto 1 na Syto 60 kwenye vidonda vilivyochanjwa na biofilms za Pseudomonas aeruginosa (Mchoro 4A-D) na Staphylococcus aureus (Mchoro 4I-L) ulionyesha kuwa baada ya siku 3 za matibabu ya vifuniko, EPS kwenye biofilm ilipunguzwa sana. yenye chumvi zenye oksijeni Ag na Ag1+ + EDTA/BC. Vidonge vya Ag1+ bila vipengele vya ziada vya antibiofilm vilipunguza kwa kiasi kikubwa DNA isiyo na seli katika majeraha yaliyochanjwa na Pseudomonas aeruginosa lakini vilikuwa na ufanisi mdogo katika majeraha yaliyochanjwa na Staphylococcus aureus.
Upigaji picha wa biofilm ya jeraha ndani ya mwili baada ya siku 3 za matibabu kwa kutumia vibandiko vya kudhibiti au fedha. Picha za siri za Pseudomonas aeruginosa (A–D) na Staphylococcus aureus (I–L) zilizopakwa rangi ya Toto 1 (kijani) ili kuibua asidi za kiini za nje ya seli, sehemu ya polima za biofilm za nje ya seli. Ili kuchafua asidi za kiini za ndani ya seli, tumia asidi za Syto 60 (nyekundu). P. Kuchanganua hadubini ya elektroni ya majeraha yaliyoambukizwa na biofilm za Pseudomonas aeruginosa (E–H) na Staphylococcus aureus (M–P) baada ya siku 3 za matibabu kwa kutumia vibandiko vya kudhibiti na fedha. Upau wa kipimo cha SEM = 5 µm. Upau wa kipimo cha picha ya confocal = 50 µm.
Hadubini ya elektroni ya kuchanganua ilionyesha kuwa panya waliochanjwa na koloni za biofilm za Pseudomonas aeruginosa (Mchoro 4E-H) na Staphylococcus aureus (Mchoro 4M-P) walikuwa na bakteria wachache sana kwenye vidonda vyao baada ya siku 3 za matibabu kwa kutumia viambato vyote vya fedha.
Ili kutathmini athari za vifuniko vya fedha kwenye uvimbe wa jeraha katika panya walioambukizwa biofilm, sehemu za majeraha yaliyoambukizwa biofilm yaliyotibiwa kwa vifuniko vya kudhibiti au fedha kwa siku 3 yalitiwa rangi ya kinga mwilini kwa kutumia kingamwili maalum kwa neutrofili na makrofaji. Uamuzi wa kiasi cha neutrofili na makrofaji ndani. tishu za chembechembe. Mchoro 5). Vifuniko vyote vya fedha vilipunguza idadi ya neutrofili na makrofaji katika majeraha yaliyoambukizwa na Pseudomonas aeruginosa ikilinganishwa na vifuniko vya kudhibiti visivyo vya antibiolojia baada ya siku tatu za matibabu. Hata hivyo, matibabu ya vifuniko vya chumvi ya fedha vilivyojaa oksijeni yalisababisha kupungua zaidi kwa neutrofili (p = <0.0001) na makrofaji (p = <0.0001) ikilinganishwa na vifuniko vingine vya fedha vilivyojaribiwa (Mchoro 5I,J). Ingawa Ag1+ + EDTA/BC ilikuwa na athari kubwa kwenye biofilm ya jeraha, ilipunguza viwango vya neutrofili na makrofaji kwa kiwango kidogo kuliko vifuniko vya Ag1+. Vidonda vya wastani vilivyoambukizwa na biofilm ya S. aureus pia vilizingatiwa baada ya kuvaa na oksisoli za Ag (p = <0.0001), Ag1+ (p = 0.0008) na Ag1++ EDTA/BC (p = 0.0043) ikilinganishwa na udhibiti. Mitindo kama hiyo inazingatiwa kwa bandeji ya neutropenia. (Mchoro 5K). Hata hivyo, ni mavazi ya chumvi ya Ag yenye oksijeni pekee yaliyoonyesha kupungua kwa kiasi kikubwa kwa idadi ya makrofaji kwenye tishu za chembechembe ikilinganishwa na udhibiti katika majeraha yaliyoambukizwa na biofilms ya S. aureus (p = 0.0339) (Mchoro 5L).
Neutrofili na makrofaji zilipimwa katika majeraha yaliyoambukizwa Pseudomonas aeruginosa na Staphylococcus aureus biofilms baada ya siku 3 za matibabu kwa kutumia dawa za kudhibiti zisizo za antimicrobial au silver dressings. Neutrofili (AD) na makrofaji (EH) zilipimwa katika sehemu za tishu zilizopakwa rangi ya kingamwili maalum kwa neutrofili au makrofaji. Upimaji wa neutrofili (I na K) na makrofaji (J na L) katika majeraha yaliyoambukizwa Pseudomonas aeruginosa (I na J) na Staphylococcus aureus (K & L) biofilms. N = 12 kwa kila kundi. Grafu zinaonyesha wastani +/- kosa la kawaida, thamani za umuhimu ikilinganishwa na dawa za kudhibiti zisizo za antibacterial, * inamaanisha p = < 0.05, ** inamaanisha p = < 0.01; *** inamaanisha p = < 0.001; inaonyesha p = <0.0001).
Kisha tulitathmini athari za viambato vya fedha kwenye uponyaji usiotegemea maambukizi. Vidonda visivyoambukizwa vilitibiwa kwa kiambato cha kudhibiti kisicho na antibiolojia au kiambato cha fedha kwa siku 3 (Mchoro 6). Miongoni mwa viambato vya fedha vilivyojaribiwa, ni vidonda vilivyotibiwa kwa kiambato cha chumvi chenye oksijeni pekee vilivyoonekana vidogo kwenye picha za macroskopu kuliko vidonda vilivyotibiwa kwa kiambato cha kudhibiti (Mchoro 6A-D). Upimaji wa eneo la jeraha kwa kutumia uchambuzi wa histolojia ulionyesha kuwa eneo la wastani la jeraha baada ya matibabu na kiambato cha oksisoli cha Ag lilikuwa 2.35 mm2 ikilinganishwa na 2.96 mm2 kwa majeraha yaliyotibiwa na kikundi cha kudhibiti, lakini tofauti hii haikufikia umuhimu wa kitakwimu (p = 0.488) (Mchoro 6I). Kwa upande mwingine, hakuna upungufu katika eneo la jeraha ulioonekana baada ya matibabu na viambato vya Ag1+ (3.38 mm2, p = 0.757) au Ag1+ + EDTA/BC (4.18 mm2, p = 0.054) ikilinganishwa na kundi la kudhibiti. Ongezeko la kuzaliwa upya kwa epithelial lilionekana kwa kutumia dressing ya Ag oxysol ikilinganishwa na kundi la udhibiti (30% dhidi ya 22%, mtawalia), ingawa hii haikufikia umuhimu (p = 0.067), hii ni muhimu sana na inathibitisha matokeo ya awali. dressing yenye oxysol inakuza re-epithelialization. -Epithelialization ya majeraha ambayo hayajaambukizwa17. Kwa upande mwingine, matibabu na dressing ya Ag1+ au Ag1+ + EDTA/BC hayakuwa na athari au yalionyesha kupungua kwa re-epithelialization ikilinganishwa na udhibiti.
Athari ya upako wa jeraha la fedha kwenye uponyaji wa jeraha kwa panya wasioambukizwa kwa upasuaji kamili. (AD) Picha wakilishi za macroscopic za majeraha baada ya siku tatu za matibabu kwa kutumia upako wa kudhibiti usio wa antibiolojia na upako wa fedha. (EH) Sehemu wakilishi za jeraha zilizopakwa rangi ya hematoksilini na eosini. Upimaji wa eneo la jeraha (I) na asilimia ya upako wa upya (J) zilihesabiwa kutoka sehemu za histolojia katikati ya jeraha kwa kutumia programu ya uchambuzi wa picha (n = 11–12 kwa kila kundi la matibabu). Grafu zinaonyesha wastani wa +/- kosa la kawaida. * inamaanisha p = <0.05.
Silver ina historia ndefu ya matumizi kama tiba ya antimicrobial katika uponyaji wa jeraha, lakini aina nyingi tofauti na mbinu za utoaji zinaweza kusababisha tofauti katika ufanisi wa antimicrobial 18. Zaidi ya hayo, sifa za antibiofilm za mifumo maalum ya utoaji wa fedha hazieleweki kikamilifu. Ingawa mwitikio wa kinga ya mwenyeji ni mzuri kiasi dhidi ya bakteria wa planktoniki, kwa ujumla hauna ufanisi mkubwa dhidi ya biofilm19. Bakteria wa planktoniki huondolewa kwa urahisi na macrophages, lakini ndani ya biofilm, seli zilizokusanywa huleta matatizo ya ziada kwa kupunguza mwitikio wa mwenyeji kwa kiwango ambacho seli za kinga zinaweza kupitia apoptosis na kutoa sababu za uchochezi ili kuongeza mwitikio wa kinga20. Imeonekana kwamba baadhi ya leukocytes zinaweza kupenya biofilm21 lakini haziwezi kuua bakteria mara tu ulinzi huu utakapoathiriwa22. Mbinu kamili inapaswa kutumika kusaidia mwitikio wa kinga ya mwenyeji dhidi ya maambukizi ya biofilm ya jeraha. Uondoaji wa jeraha unaweza kuharibu biofilm kimwili na kuondoa mzigo mwingi wa kibiolojia, lakini mwitikio wa kinga ya mwenyeji unaweza kuwa hauna ufanisi dhidi ya biofilm iliyobaki, haswa ikiwa mwitikio wa kinga ya mwenyeji umeathiriwa. Kwa hivyo, tiba za viuavijasumu kama vile viambato vya fedha zinaweza kusaidia mwitikio wa kinga ya mwenyeji na kuondoa maambukizi ya biofilm. Muundo, mkusanyiko, umumunyifu, na sehemu ya utoaji inaweza kushawishi ufanisi wa viuavijasumu vya fedha. Katika miaka ya hivi karibuni, maendeleo katika teknolojia ya usindikaji wa fedha yamefanya viambato hivi kuwa na ufanisi zaidi9,23. Kadri teknolojia ya viambato vya fedha inavyoendelea, ni muhimu kuelewa ufanisi wa viambato hivi katika kudhibiti maambukizi ya jeraha na, muhimu zaidi, athari za aina hizi kali za fedha kwenye mazingira ya jeraha na uponyaji.
Katika utafiti huu, tulilinganisha ufanisi wa vifuniko viwili vya fedha vya hali ya juu na vifuniko vya fedha vya kawaida vinavyozalisha ioni za Ag1+ dhidi ya biofilms kwa kutumia modeli tofauti za ndani ya vitro na ndani ya mwili. Pia tulitathmini athari za vifuniko hivi kwenye mazingira ya jeraha na uponyaji usiotegemea maambukizi. Ili kupunguza ushawishi wa matrix ya utoaji, vifuniko vyote vya fedha vilivyojaribiwa viliundwa na kaboksimethiliseli.
Tathmini yetu ya awali ya viambato hivi vya fedha dhidi ya biofilms za kikoloni za Pseudomonas aeruginosa na Staphylococcus aureus inaonyesha kwamba, tofauti na viambato vya kawaida vya Ag1+, viambato viwili vya fedha vya hali ya juu, Ag1+ + EDTA/BC na chumvi za Ag zenye oksijeni, vinafaa kwa 5. Huua bakteria wa biofilm kwa ufanisi ndani ya siku chache. Kwa kuongezea, viambato hivi huzuia uundaji upya wa biofilm baada ya kuambukizwa mara kwa mara na bakteria wa planktoniki. Viambato vya Ag1+ vilikuwa na kloridi ya fedha, kiwanja sawa cha fedha na matrix ya msingi kama Ag1+ + EDTA/BC, na vilikuwa na athari ndogo kwa uhai wa bakteria ndani ya biofilm kwa kipindi hicho hicho. Uchunguzi kwamba viambato vya Ag1+ + EDTA/BC vilikuwa na ufanisi zaidi dhidi ya biofilm kuliko viambato vya Ag1+ vyenye matrix sawa na kiwanja cha fedha unaunga mkono wazo kwamba viungo vya ziada vinahitajika ili kuongeza ufanisi wa kloridi ya fedha dhidi ya biofilm, kama ilivyoripotiwa kwingineko15. Matokeo haya yanaunga mkono wazo kwamba BC na EDTA zina jukumu la ziada linalochangia ufanisi wa jumla wa upakaji rangi na kwamba kutokuwepo kwa sehemu hii katika upakaji rangi wa Ag1+ kunaweza kuwa kulichangia kushindwa kuonyesha ufanisi wa upakaji rangi ndani ya vitro. Tuligundua kuwa upakaji rangi wa chumvi wa Ag ulio na oksijeni unaozalisha ioni za Ag2+ na Ag3+ ulionyesha ufanisi mkubwa wa antibacterial kuliko Ag1+ na katika viwango sawa na Ag1+ + EDTA/BC. Hata hivyo, kutokana na uwezo mkubwa wa redoksi, haijulikani ni kwa muda gani ioni za Ag3+ zinabaki hai na zenye ufanisi dhidi ya biofilms za jeraha na kwa hivyo zinastahili utafiti zaidi. Zaidi ya hayo, kuna upakaji rangi mwingi tofauti unaozalisha ioni za Ag1+ ambazo hazijajaribiwa katika utafiti huu. Upakaji rangi huu unaundwa na misombo tofauti ya fedha, viwango, na matrices ya msingi, ambayo inaweza kuathiri utoaji wa ioni za Ag1+ na ufanisi wake dhidi ya biofilms. Pia ni muhimu kuzingatia kwamba kuna mifano mingi tofauti ya upakaji rangi ndani ya vitro na ndani ya vitro inayotumika kutathmini ufanisi wa upakaji rangi wa jeraha dhidi ya biofilms. Aina ya modeli inayotumika, pamoja na kiwango cha chumvi na protini cha vyombo vinavyotumika katika mifumo hii, vitaathiri ufanisi wa upakaji rangi. Katika mfumo wetu wa ndani ya mwili, tuliruhusu biofilm kukomaa ndani ya mwili na kisha tukaihamisha kwenye uso wa ngozi wa jeraha. Mwitikio wa kinga ya panya mwenyeji unafaa kiasi dhidi ya bakteria wa planktoniki waliowekwa kwenye jeraha, na hivyo kutengeneza biofilm wakati jeraha linapopona. Kuongezwa kwa biofilm kukomaa kwenye jeraha hupunguza ufanisi wa mwitikio wa kinga ya mwenyeji kwa uundaji wa biofilm kwa kuruhusu biofilm kukomaa kujiimarisha ndani ya jeraha kabla ya uponyaji kuanza. Hivyo, mfumo wetu unaturuhusu kutathmini ufanisi wa viambato vya antimicrobial kwenye biofilm kukomaa kabla ya majeraha kuanza kupona.
Pia tuligundua kuwa utoshelevu wa mavazi uliathiri ufanisi wa mavazi ya fedha kwenye biofilms zilizopandwa ndani ya vitro na ngozi ya nguruwe. Mgusano wa karibu na jeraha unachukuliwa kuwa muhimu kwa ufanisi wa antimicrobial wa mavazi24,25. Mavazi yaliyo na chumvi za Ag zenye oksijeni yalikuwa karibu na biofilms zilizokomaa, na kusababisha kupungua kwa kiasi kikubwa kwa idadi ya bakteria hai ndani ya biofilm baada ya saa 24. Kwa upande mwingine, yalipotibiwa na mavazi ya Ag1+ na Ag1+ + EDTA/BC, idadi kubwa ya bakteria hai ilibaki. Mavazi haya yana suture kwenye urefu wote wa mavazi, ambayo huunda nafasi zilizokufa ambazo huzuia mgusano wa karibu na biofilm. Katika masomo yetu ya ndani ya vitro, maeneo haya yasiyogusa yalizuia kuuawa kwa bakteria hai ndani ya biofilm. Tulitathmini uwezo wa bakteria kuishi tu baada ya saa 24 za matibabu; Baada ya muda, mavazi yanapozidi kujaa, kunaweza kuwa na nafasi ndogo iliyokufa, na kupunguza eneo la bakteria hawa hai. Hata hivyo, hii inaangazia umuhimu wa muundo wa mavazi, si tu aina ya fedha katika mavazi.
Ingawa tafiti za ndani ya vitro ni muhimu kwa kulinganisha ufanisi wa teknolojia tofauti za fedha, ni muhimu pia kuelewa athari za viambato hivi kwenye biofilms katika mwili, ambapo tishu mwenyeji na majibu ya kinga huchangia ufanisi wa viambato dhidi ya biofilms. Athari za viambato hivi kwenye biofilms za jeraha zilizingatiwa kwa kutumia hadubini ya elektroni ya kuchanganua na kuchafua EPS ya biofilm kwa kutumia rangi za ndani ya seli na nje ya seli za DNA. Tuligundua kuwa baada ya siku 3 za matibabu, viambato vyote vilikuwa na ufanisi katika kupunguza DNA isiyo na seli katika majeraha yaliyoambukizwa biofilm, lakini kiambato cha Ag1+ hakikuwa na ufanisi mkubwa katika majeraha yaliyoambukizwa Staphylococcus aureus. Kiambato cha hadubini ya elektroni cha kuchanganua pia kilionyesha kuwa bakteria wachache sana walikuwepo katika majeraha yaliyotibiwa na viambato vya fedha, ingawa hii ilikuwa dhahiri zaidi na kiambato cha chumvi cha Ag kilichojaa oksijeni na kiambato cha Ag1+ + EDTA/BC ikilinganishwa na kiambato cha Ag1+. Data hizi zinaonyesha kuwa viambato vya fedha vilivyojaribiwa vilikuwa na viwango tofauti vya athari kwenye muundo wa biofilm, lakini hakuna kiambato cha fedha kilichoweza kutokomeza biofilm, na kuunga mkono hitaji la mbinu kamili ya matibabu ya maambukizi ya biofilm ya jeraha; matumizi ya vitambaa vya fedha vya mikononi. Matibabu hutanguliwa na uchafu wa kimwili ili kuondoa sehemu kubwa ya biofilm.
Majeraha sugu mara nyingi huwa katika hali ya uvimbe mkali, huku seli nyingi za uchochezi zikibaki kwenye tishu ya jeraha kwa muda mrefu, na kusababisha uharibifu wa tishu na kupunguza oksijeni inayohitajika kwa ajili ya umetaboli na utendaji kazi mzuri wa seli kwenye jeraha26. Biofilamu huzidisha mazingira haya ya jeraha kwa kuathiri vibaya uponyaji kwa njia mbalimbali, ikiwa ni pamoja na kuzuia kuongezeka kwa seli na uhamiaji na uanzishaji wa saitokini zinazosababisha uvimbe27. Kadri vifuniko vya fedha vinavyozidi kuwa na ufanisi, ni muhimu kuelewa athari zake kwenye mazingira ya jeraha na uponyaji.
Cha kufurahisha ni kwamba, ingawa viambato vyote vya fedha viliathiri muundo wa biofilm, viambato vya chumvi ya fedha vyenye oksijeni pekee viliongeza urejeshaji wa epitheliali wa majeraha haya yaliyoambukizwa. Data hizi zinaunga mkono matokeo yetu ya awali17 na yale ya Kalan et al. (2017)28, ambayo yalionyesha usalama mzuri na wasifu wa sumu wa chumvi ya fedha yenye oksijeni, kwani viwango vya chini vya fedha vilikuwa na ufanisi dhidi ya biofilm.
Utafiti wetu wa sasa unaangazia tofauti katika teknolojia ya fedha kati ya vifuniko vya fedha vya antimicrobial na athari ya teknolojia hii kwenye mazingira ya jeraha na uponyaji usiotegemea maambukizi. Hata hivyo, matokeo haya yanatofautiana na tafiti za awali zinazoonyesha kuwa vifuniko vya Ag1+ + EDTA/BC viliboresha vigezo vya uponyaji wa masikio ya sungura yaliyojeruhiwa mwilini. Hata hivyo, hii inaweza kuwa kutokana na tofauti katika mifano ya wanyama, muda wa vipimo, na mbinu za matumizi ya bakteria29. Katika hali hii, vipimo vya jeraha vilichukuliwa siku 12 baada ya jeraha ili kuruhusu viambato hai vya vifuniko kufanya kazi kwenye biofilm kwa muda mrefu zaidi. Hii inaungwa mkono na utafiti ulioonyesha kuwa vidonda vya miguu vilivyoambukizwa kliniki vilivyotibiwa na Ag1+ + EDTA/BC mwanzoni viliongezeka kwa ukubwa baada ya wiki moja ya matibabu, na kisha katika wiki 3 zilizofuata za matibabu na Ag1+ + EDTA/BC na ndani ya wiki 4 za matumizi ya dawa zisizo za antimicrobial. Vifuniko vya CMC ili kupunguza ukubwa wa vidonda30.
Aina na viwango fulani vya fedha vimeonyeshwa hapo awali kuwa na sumu ya seli katika vitro 11, lakini matokeo haya ya vitro hayabadilishi kila wakati kuwa athari mbaya katika mwili. Zaidi ya hayo, maendeleo katika teknolojia ya fedha na uelewa bora wa misombo ya fedha na viwango katika vito vyake vimesababisha maendeleo ya vito vingi vya fedha salama na bora. Hata hivyo, kadri teknolojia ya vito vya fedha inavyoendelea, ni muhimu kuelewa athari za vito hivi kwenye mazingira ya jeraha31,32,33. Iliripotiwa hapo awali kwamba kiwango cha kuongezeka kwa epithelialization kinalingana na idadi iliyoongezeka ya macrophages ya M2 ya kupambana na uchochezi ikilinganishwa na phenotype ya M1 inayosababisha uchochezi. Hii ilibainika katika modeli ya awali ya panya ambapo vito vya fedha vya hidrojeli vililinganishwa na sulfadiazine ya fedha na hidrojeli zisizo za antibiolojia34.
Vidonda sugu vinaweza kuonyesha uvimbe mwingi na imeonekana kuwa uwepo wa neutrofili nyingi unaweza kuwa na madhara kwa uponyaji wa jeraha35. Katika utafiti uliofanywa kwa panya waliopungua neutrofili, uwepo wa neutrofili ulichelewesha urejeshaji wa seli. Uwepo wa neutrofili nyingi husababisha viwango vya juu vya protease na spishi tendaji za oksijeni, kama vile superoxide na peroksidi ya hidrojeni, ambazo zinahusishwa na majeraha sugu na ya uponyaji polepole37,38. Vile vile, ongezeko la idadi ya macrophages, ikiwa halijadhibitiwa, linaweza kusababisha uponyaji wa jeraha kuchelewa39. Ongezeko hili ni muhimu hasa ikiwa macrophages hawawezi kubadilika kutoka kwa phenotype ya uchochezi hadi phenotype ya uponyaji, na kusababisha majeraha kushindwa kutoka awamu ya uchochezi ya uponyaji40. Tuliona kupungua kwa neutrofili na macrophages katika majeraha yaliyoambukizwa na biofilm baada ya siku 3 za matibabu na vifuniko vyote vya fedha, lakini kupungua kulibainika zaidi na vifuniko vya chumvi vyenye oksijeni. Kupungua huku kunaweza kuwa matokeo ya moja kwa moja ya mwitikio wa kinga dhidi ya fedha, mwitikio wa kupungua kwa mzigo wa kibiolojia, au jeraha kuwa katika hatua ya baadaye ya uponyaji na kwa hivyo seli za kinga kwenye jeraha kupunguzwa. Kupunguza idadi ya seli za uchochezi kwenye jeraha kunaweza kudumisha mazingira yanayofaa kwa uponyaji wa jeraha. Utaratibu wa utendaji wa jinsi Ag oxysalts huchangia uponyaji usiotegemea maambukizi haujulikani wazi, lakini uwezo wa Ag oxysalts kutoa oksijeni na kuharibu viwango hatari vya peroksidi ya hidrojeni, mpatanishi wa uchochezi, unaweza kuelezea hili na unahitaji utafiti zaidi17.
Vidonda sugu vilivyoambukizwa visivyopona husababisha tatizo kwa madaktari na wagonjwa. Ingawa vifuniko vingi vinadai ufanisi wa viuavijasumu, utafiti mara chache huzingatia mambo mengine muhimu yanayoathiri mazingira ya jeraha. Utafiti huu unaonyesha kwamba teknolojia tofauti za fedha zina ufanisi tofauti wa viuavijasumu na, muhimu zaidi, athari tofauti kwenye mazingira ya jeraha na uponyaji, bila kujali maambukizi. Ingawa tafiti hizi za ndani ya vitro na ndani ya mwili zinaonyesha ufanisi wa vifuniko hivi katika kutibu maambukizi ya jeraha na kukuza uponyaji, majaribio yaliyodhibitiwa bila mpangilio yanahitajika ili kutathmini ufanisi wa vifuniko hivi katika kliniki.
Seti za data zilizotumika na/au kuchambuliwa wakati wa utafiti wa sasa zinapatikana kutoka kwa mwandishi husika kwa ombi linalofaa.
Muda wa chapisho: Julai-15-2024