ابداع جدید حفاظت از پارچه های بهداشتی در برابر پاتوژن ها

به گزارش روابط پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، محققان UAB و ICN2 یک ماده خلاقانه برای مبارزه با گسترش پاتوژن ها، عفونت ها و مقاومت ضد میکروبی ایجاد کرده اند. با الهام از موادی که صدف ها برای چسبیدن به سنگ ها ترشح می کنند، می توان از آن به عنوان پوششی برای محافظت از پارچه های بهداشتی استفاده کرد و جایگزین موثری برای مواد معمولی مانند کاغذ، پنبه، ماسک های جراحی و گچ های تجاری است.

این تحقیق در مجله مهندسی شیمی منتشر شده است.

استفاده بیش از حد از آنتی بیوتیک ها منجر به ایجاد مقاومت ضد میکروبی (AMR) شده است که یک تهدید فزاینده برای سلامت عمومی در سراسر جهان است. AMR زمانی اتفاق می افتد که باکتری ها در طول زمان تغییر می کنند و دیگر به داروها، آنتی بیوتیک ها و سایر داروهای ضد میکروبی مرتبط پاسخ نمی دهند، درمان عفونت ها را سخت تر می کند و خطر گسترش پاتوژن، بیماری شدید و مرگ را افزایش می دهد.

در واقع، سازمان بهداشت جهانی (WHO) و سازمان ملل متحد (UN) گزارش داده اند که AMR یک تهدید بزرگ برای سلامت انسان در سراسر جهان است و احتمالاً تا سال 2050 از سرطان به عنوان عامل اصلی مرگ و میر در جهان پیشی می گیرد.

در این سناریو، توسعه مواد ضد باکتریایی جدید و کارآمدتر برای کاهش انتشار پاتوژن و در نتیجه جلوگیری از عفونت ضروری شده است. کنترل جمعیت باکتریایی در محیط های بهداشتی مانند بیمارستان ها و سایر واحدهای مراقبت های بهداشتی برای جلوگیری از عفونت های به اصطلاح بیمارستانی، عمدتاً به دلیل کلونیزاسیون باکتری ها در سطوح زیست پزشکی، اهمیت دارد.

امروزه، این نوع عفونت ششمین علت مرگ و میر در کشورهای صنعتی و بسیار بیشتر در کشورهای در حال توسعه است، به ویژه بیماران مبتلا به نقص ایمنی و مراقبت های ویژه (به عنوان مثال، سوختگی) و مبتلایان به پاتولوژی های مزمن مانند دیابت را تحت تاثیر قرار می دهد.

در میان مواد مختلفی که ممکن است جمعیت باکتریایی را گسترش دهند، پارچه ها بخش جدایی ناپذیر مراقبت از بیمار هستند: از لباس پزشکان، جراحان و پرستاران گرفته تا پرده های پزشکی، ملحفه تخت، روکش بالش، ماسک، دستکش و بانداژ که مستقیماً در تماس هستند. با بخیه و زخم به همه این دلایل، پوشش های ضد باکتری برای پارچه های پزشکی به یک زمینه تحقیقاتی بسیار فعال تبدیل شده است.

بر این اساس، آنها نشان داده اند که استفاده از این پوشش های الهام گرفته از صدف به عنوان مواد ضدمیکروبی کارآمد، بر اساس توانایی آنها برای تکامل شیمیایی در طول زمان در حضور هوا و اتمسفر مرطوب، و به نفع شکل گیری مداوم گونه های اکسیژن فعال (ROS) است.

ویکتور یوست، پروفسور UAB و محقق ICN2 توضیح می دهند: یکی از اجزای اصلی موجود در پوشش ها (مشتقات کاتکول و پلی فنول) در رشته های ترشح شده توسط صدف ها یافت می شود که مسئول چسبندگی آن ها به سنگ ها در شرایط سخت، در آب شور هستند.

همه تجهیزات بهداشتی رایج مانند کاغذ، پنبه، ماسک های جراحی و گچ های تجاری، فعالیت ضد باکتریایی چند مسیری ذاتی با واکنش های سریع در برابر طیف وسیعی از گونه های میکروبی از خود نشان دادند. این شامل میکروارگانیسم هایی است که در برابر شرایط محیطی شدید (مانند B. subtilis)، و همچنین پاتوژن هایی که منبع اصلی بسیاری از عفونت های فعلی، به ویژه آنهایی که در مراکز بهداشتی به دست می آیند، در نظر گرفته می شوند، مقاومت می کنند.

این پاتوژن ها میکروارگانیسم های از هر دو گرم منفی (E. coli و P. aeruginosa) و گرم مثبت (S. aureus، مقاوم به متی سیلین S. aureus-MRSA و E. faecalis) را در بر می گیرند.این مواد همچنین در برابر قارچ هایی مانند C. albicans و C. auris کارایی نشان داده اند.

علاوه بر این، کاربرد کارآمد آن در اتمسفرهای مرطوب، مانند مواردی که در محیط های مراقبت بهداشتی یافت می شوند، که در آن قطرات تنفسی و/یا سایر سیالات زیستی وجود دارند، نشان داده شد، بنابراین خطرات انتقال تماس غیرمستقیم را کاهش می دهد. چنین فعالیت ضد میکروبی به یک فرآیند direct contact killing نسبت داده شد، جایی که پاتوژن ابتدا توسط مولکول های کاتکول و سایر مشتقات پلی فنل به پوشش متصل می شود.

سپس، یک اثر ضد باکتری چند مسیری فعال می شود، که عمدتاً بر تولید پایدار سطوح ایمنی زیستی ROS و برهمکنش های الکترواستاتیکی با گروه های آمینو پروتیک در معرض سطح متمرکز است. این مکانیسم های ضد باکتریایی واکنش سریع (180 دقیقه برای باکتری ها و 24 ساعت برای قارچ ها) و کارآمد (بیش از 99٪) در برابر پاتوژن ها ایجاد کردند و باعث آسیب غیرقابل برگشت به میکروارگانیسم ها شدند.

این پوشش های نوآورانه با استفاده از مواد مقرون به صرفه و روش های مبتنی بر شیمی سبز، از یک سنتز ساده یک مرحله ای و مقیاس پذیر در شرایط ملایم پیروی می کنند. علاوه بر این، ماهیت پلی فنولی ترکیبات آنها و عدم وجود عوامل ضد میکروبی خارجی اضافی، سادگی پوشش های الهام گرفته از زیستی را افزایش می دهد و از القای AMR و اثرات سیتوتوکسیک آن بر سلول های میزبان و محیط جلوگیری می کند.