Tapadh leibh airson tadhal air Nature.com. Tha taic CSS cuibhrichte aig an dreach den bhrobhsair a tha thu a’ cleachdadh. Airson na toraidhean as fheàrr, tha sinn a’ moladh gun cleachd thu dreach nas ùire den bhrobhsair agad (no gun cuir thu dheth Modh Co-chòrdalachd ann an Internet Explorer). Aig an aon àm, gus dèanamh cinnteach à taic leantainneach, tha sinn a’ taisbeanadh an làraich gun stoidhle no JavaScript.
Bidh fàs meanbh-fhàs-bheairtean ann an lotan gu tric a’ nochdadh fhèin mar biofilms, a chuireas bacadh air slànachadh agus a tha duilich a thoirt air falbh. Tha dreasaichean airgid ùra ag ràdh gu bheil iad a’ sabaid an aghaidh ghalaran lotan, ach chan eil fios dè an èifeachdas a th’ aca an aghaidh antibiofilm agus na buaidhean slànachaidh neo-eisimeileach bho ghalaran. A’ cleachdadh mhodalan biofilm in vitro agus in vivo de Staphylococcus aureus agus Pseudomonas aeruginosa, tha sinn ag aithris èifeachdas dreasaichean a bhios a’ gineadh ian Ag1+; dreasaichean Ag1+ anns a bheil searbhag ethylenediaminetetraacetic agus benzethonium chloride (Ag1+/EDTA/BC), agus dreasaichean anns a bheil nitrate airgid (Ag oxysalts), a bhios a’ dèanamh ianan Ag1+, Ag2+ agus Ag3+ gus sabaid an aghaidh biofilm lotan agus a’ bhuaidh a th’ aige air slànachadh. Cha robh mòran bhuaidhean aig dreasaichean Ag1+ air biofilm lotan in vitro agus ann an luchagan (C57BL/6j). An coimeas ri sin, lughdaich salainn Ag ocsaideanaichte agus dreasaichean Ag1+/EDTA/BC gu mòr an àireamh de bacteria beòthail ann am biofilms in vitro agus sheall iad lùghdachadh mòr ann am co-phàirtean bacterial agus EPS ann am biofilms lotan luchaige. Bha buaidhean eadar-dhealaichte aig na dreasaichean seo air slànachadh lotan air an robh biofilm agus nach robh, le dreasaichean salainn ocsaideanaichte a’ toirt buaidhean nas buannachdail air ath-epithelialization, meud lotan, agus sèid an taca ri leigheasan smachd agus dreasaichean airgid eile. Dh’ fhaodadh gum bi buaidhean eadar-dhealaichte aig na feartan fiosaigeach-cheimigeach eadar-dhealaichte aig dreasaichean airgid air biofilm agus slànachadh lotan, agus bu chòir beachdachadh air seo nuair a thathar a’ taghadh dreasa airson làimhseachadh lotan air an robh biofilm.
Tha lotan leantainneach air am mìneachadh mar “lotan nach eil a’ dol air adhart tro na h-ìrean àbhaisteach de shlànachadh ann an dòigh òrdail is ùineail”1. Bidh lotan leantainneach a’ cruthachadh eallach saidhgeòlach, sòisealta is eaconamach do dh’euslaintich agus don t-siostam cùram slàinte. Thathar a’ meas gu bheil cosgais bhliadhnail an NHS air lotan agus tinneasan co-cheangailte riutha a làimhseachadh aig £8.3 billean ann an 2017–182. Tha lotan leantainneach cuideachd na dhuilgheadas èiginneach anns na Stàitean Aonaichte an-dràsta, le Medicare a’ meas gu bheil cosgais bhliadhnail làimhseachadh euslaintich le lotan aig $28.1–$96.8 billean3.
Tha galar na phrìomh fheart a chuireas casg air slànachadh lotan. Bidh galairean gu tric a’ nochdadh mar biofilms, a tha an làthair ann an 78% de lotan cronach nach eil a’ slànachadh. Bidh biofilms a’ cruthachadh nuair a bhios meanbh-fhàs-bheairtean ceangailte gu neo-atharrachail ri uachdaran, leithid uachdar lotan, agus faodaidh iad cruinneachadh gus coimhearsnachdan a chruthachadh a bhios a’ dèanamh polymer extracellular (EPS). Tha biofilm lotan co-cheangailte ri freagairt sèididh nas motha a’ leantainn gu milleadh clò, a dh’ fhaodadh dàil a chuir air slànachadh no casg a chuir air4. Is dòcha gu bheil an àrdachadh ann am milleadh clò mar thoradh gu ìre air barrachd gnìomhachd matrix metalloproteinases, collagenase, elastase agus gnèithean ocsaidean ath-ghnìomhach5. A bharrachd air an sin, tha ceallan sèididh agus biofilms fhèin nan luchd-cleachdaidh àrd ocsaidean agus mar sin faodaidh iad hypoxia clò ionadail adhbhrachadh, a’ lughdachadh cheallan den ocsaidean riatanach a tha a dhìth airson càradh clò èifeachdach6.
Tha biofilms aibidh gu math dìonach an aghaidh riochdairean antimicrobial, agus mar sin feumar ro-innleachdan ionnsaigheach gus galairean biofilm a smachdachadh, leithid làimhseachadh meacanaigeach agus an uair sin làimhseachadh èifeachdach an aghaidh antimicrobial. Leis gum faod biofilms ath-nuadhachadh gu luath, faodaidh drogaichean antimicrobial èifeachdach cunnart ath-chruthachaidh a lughdachadh às dèidh debridement lannsaichte7.
Tha airgead ga chleachdadh barrachd is barrachd ann an dreasaichean an-aghaidh meanbh-fhàs-bheairtean agus gu tric bidh e air a chleachdadh mar chiad làimhseachadh airson lotan gabhaltach leantainneach. Tha mòran dreasaichean airgid rim faighinn gu malairteach, agus tha co-dhèanamh, dùmhlachd agus maitrís bunaiteach eadar-dhealaichte aig gach fear. Tha adhartasan ann an gàirdeanan airgid air leantainn gu leasachadh gàirdeanan airgid ùra. Tha cruth meatailteach airgid (Ag0) neo-ghnìomhach; Gus èifeachdas an-aghaidh meanbh-fhàs-bheairtean a choileanadh, feumaidh e dealanach a chall gus airgead ianach (Ag1+) a chruthachadh. Tha todhar airgid no airgead meatailteach ann an dreasaichean airgid traidiseanta a bhios, nuair a bhios iad fosgailte do leaghan, a’ lobhadh gus ianan Ag1+ a chruthachadh. Bidh na h-ianan Ag1+ seo ag ath-fhreagairt leis a’ chill bacteriach, a’ toirt air falbh dealanach bho phàirtean structarail no pròiseasan èiginneach a tha riatanach airson mairsinn beò. Tha teicneòlas peutant air leantainn gu leasachadh todhar airgid ùr, ocsaidean Ag (nitrate airgid, Ag7NO11), a tha air a ghabhail a-steach ann an dreasaichean lotan. Eu-coltach ri airgead traidiseanta, bidh lobhadh salainn anns a bheil ocsaidean a’ toirt a-mach staidean airgid le valens nas àirde (Ag1+, Ag2+ agus Ag3+). Tha sgrùdaidhean in vitro air sealltainn gu bheil dùmhlachdan ìosal de shalainn airgid ocsaideanaichte nas èifeachdaiche na airgead aon-ian (Ag1+) an aghaidh bacteria pathogenic leithid Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus agus Escherichia coli8,9. Tha seòrsa ùr eile de dh’èideadh airgid a’ toirt a-steach grìtheidean a bharrachd, is iad sin searbhag ethylenediaminetetraacetic (EDTA) agus benzethonium chloride (BC), a thathas ag aithris a bhios ag amas air biofilm EPS agus mar sin a’ meudachadh dol a-steach airgid don biofilm. Tha na teicneòlasan airgid ùra seo a’ tabhann dhòighean ùra air biofilms lotan a tharganachadh. Ach, tha buaidh nan antimicrobials sin air àrainneachd lotan agus slànachadh neo-eisimeileach bho ghalar cudromach gus dèanamh cinnteach nach cruthaich iad àrainneachd lotan mì-fhàbharach no gun cuir iad dàil air slànachadh. Chaidh draghan mu chitotoxicity airgid in vitro aithris le grunn dh’èideadh airgid10,11. Ach, chan eil citotoxicity in vitro air eadar-theangachadh gu puinnseanta in vivo fhathast, agus tha grunn dh’èideadh Ag1+ air deagh phròifil sàbhailteachd a nochdadh12.
An seo, rinn sinn sgrùdadh air èifeachdas dreasaichean carboxymethylcellulose anns a bheil foirmlean airgid ùra an aghaidh biofilm lotan in vitro agus in vivo. A bharrachd air an sin, chaidh measadh a dhèanamh air buaidh nan dreasaichean sin air freagairtean dìonachd agus slànachadh neo-eisimeileach bho ghalar.
Bha na dreasaichean uile a chaidh a chleachdadh rim faighinn gu malairteach. 'S e dreasa snàithleach gel 100% carboxymethylcellulose (CMC) neo-antimicrobial a th' ann an 3M Kerracel Gel Fiber Dressing (3M, Knutsford, RA) a chaidh a chleachdadh mar an dreasa smachd san sgrùdadh seo. Chaidh trì dreasaichean airgid CMC antimicrobial a mheasadh, is iad sin dreasa Ag 3M Kerracel (3M, Knutsford, RA), anns a bheil 1.7% de chuideam salann airgid ocsaideanta (Ag7NO11) ann an ianan airgid le valens nas àirde (Ag1+, Ag2+ agus Ag3+). Rè lobhadh Ag7NO11, bidh ianan Ag1+, Ag2+ agus Ag3+ air an cruthachadh ann an co-mheas de 1:2:4. Dreasa Aquacel Ag Extra anns a bheil 1.2% clòraid airgid (Ag1+) (ConvaTec, Taobh Dhè, RA) 13 agus dreasa Aquacel Ag + Extra anns a bheil 1.2% clòraid airgid (Ag1+), EDTA agus clòraid benzethonium (ConvaTec, Taobh Dhè, RA) 14.
B’ e na seòrsachan a chaidh a chleachdadh san sgrùdadh seo Pseudomonas aeruginosa NCTC 10781 (Slàinte Poblach Shasainn, Salisbury) agus Staphylococcus aureus NCTC 6571 (Slàinte Poblach Shasainn, Salisbury).
Chaidh bacteria fhàs thar oidhche ann am broth Muller-Hinton (Oxoid, Altrincham, RA). Chaidh a’ chultar thar oidhche an uair sin a lagachadh 1:100 ann am broth Mueller-Hinton agus 200 µl a chur air membranan steirile Whatman cyclopore 0.2 µm (Whatman plc, Maidstone, RA) air pleitean agar Mueller-Hinton (Sigma-Aldrich Company Ltd, Kent, Breatainn Mhòr). Cruthachadh biofilm coloinidh aig 37°C airson 24 uairean. Chaidh na biofilms coloinidh seo a dhearbhadh airson crìonadh logarithmeach.
Gearr an dreasa ann am pìosan ceàrnagach 3 cm2 agus fliuch iad ro-làimh le uisge dì-ionichte steirile. Cuir am bannan thairis air biofilm a’ choloinidh air a’ phlàta agar. Chaidh a h-uile 24 heactair de biofilm a thoirt air falbh, agus chaidh bacteria beòthail taobh a-staigh a’ biofilm (CFU/ml) a thomhas le caolachadh sreathach (10−1 gu 10−7) ann am broth neodrachaidh Day-Angle (Merck-Millipore). Às dèidh 24 uair a thìde de ghoir aig 37°C, chaidh cunntadh plàta àbhaisteach a dhèanamh air plàtaichean agar Mueller-Hinton. Chaidh gach làimhseachadh agus puing-ama a dhèanamh ann an trì leth-bhreac, agus chaidh cunntadh plàta ath-aithris airson gach caolachadh.
Gheibhear craiceann bolg muice bho mhucan geala mòra boireann taobh a-staigh 15 mionaidean bho bhith air an marbhadh a rèir inbhean às-mhalairt an Aonaidh Eòrpaich. Chaidh an craiceann a bhearradh agus a ghlanadh le clòthan deoch làidir, agus an uairsin a reothadh aig -80°C airson 24 uairean gus an craiceann a dhì-bheothachadh. Às deidh leaghadh, chaidh pìosan craiceann 1 cm2 a nighe trì tursan le PBS, 0.6% sodium hypochlorite, agus 70% ethanol airson 20 mionaid gach turas. Mus tèid an epidermis a thoirt air falbh, thoir air falbh ethanol sam bith a bha air fhàgail le bhith ga nighe 3 tursan ann am PBS sterile. Chaidh an craiceann a fhàs ann am plàta 6-tobar le membran nylon 0.45-μm-tiugh (Merck-Millipore) air a mhullach agus 3 padaichean sùghaidh (Merck-Millipore) anns an robh 3 ml serum fetal bovine (Sigma) air a chur ri 10% Dulbecco's modified Eagle. Medium (Dulbecco's Modified Eagle Medium – Aldrich Ltd.).
Chaidh biofilmichean coloinidh fhàs mar a chaidh a mhìneachadh airson sgrùdaidhean nochdaidh biofilm. Às dèidh dhaibh am biofilm a fhàs air a’ membran airson 72 uair a thìde, chaidh am biofilm a chuir air uachdar a’ chraicinn a’ cleachdadh lùb in-steirile agus chaidh am membran a thoirt air falbh. Chaidh am biofilm an uairsin a ghoir air dermis na muice airson 24 uair a bharrachd aig 37°C gus leigeil leis a’ biofilm aibidh agus cumail ri craiceann na muice. Às dèidh don biofilm aibidh agus a cheangal, chaidh dreasa 1.5 cm2, air a fhliuchadh ro-làimh le uisge grùide sterile, a chuir gu dìreach air uachdar a’ chraicinn agus a ghoir aig 37°C airson 24 uair a thìde. Chaidh bacteria beò fhaicinn le bhith gan staining le bhith a’ cur ath-bhualadair beòshlaint cealla PrestoBlue (Invitrogen, Life Technologies, Paisley, RA) gu cothromach air uachdar apical gach explant agus ga ghoir airson 5 mionaidean. Cleachd camara didseatach Leica DFC425 gus ìomhaighean a ghlacadh sa bhad air a’ mhicreasgop Leica MZ8. Chaidh na raointean pinc a thomhas le bhith a’ cleachdadh bathar-bog Image Pro dreach 10 (Media Cybernetics Inc, Rockville, MD Image-Pro (mediacy.com)). Rinneadh maicreasgopaidh sganaidh dealanach mar a tha air a mhìneachadh gu h-ìosal.
Chaidh bacteria a dh’fhàs thar oidhche a lagachadh 1:100 ann am broth Mueller-Hinton. Chaidh 200 μl de chultar a chur ri membran steirile Whatman cyclopore 0.2 μm (Whatman, Maidstone, RA) agus a chur air agar Mueller-Hinton. Chaidh truinnsearan biofilm a ghoir aig 37°C airson 72 uair a thìde gus leigeil le cruthachadh biofilm aibidh.
Às dèidh 3 latha de dh’aibeachadh biofilm, chaidh bannan ceàrnagach 3 cm2 a chur dìreach air a’ biofilm agus a ghoir aig 37°C airson 24 uairean. Às dèidh a’ bhanna a thoirt air falbh bho uachdar a’ biofilm, chaidh 1 ml de PrestoBlue Cell Viability Reagent (Invitrogen, Waltham, MA) a chur ri uachdar gach biofilm airson 20 diogan. Chaidh na h-uachdaran a thiormachadh mus deach atharrachaidhean dath a chlàradh a’ cleachdadh camara didseatach Nikon D2300 (Nikon UK Ltd., Kingston, RA).
Ullaich cultaran thar oidhche air agar Mueller-Hinton, gluais coloinidhean fa leth gu 10 ml de bhroth Mueller-Hinton agus goir iad air crathaidh aig 37°C (100 rpm). Às dèidh goir thar oidhche, chaidh an cultar a lagachadh 1:100 ann am broth Mueller-Hinton agus chaidh 300 µl a chur air membran cruinn Whatman cyclopore 0.2 µm (Whatman International, Maidstone, RA) air agar Mueller-Hinton agus a ghoir aig 37°C taobh a-staigh 72 uair a thìde. . Chaidh am biofilm aibidh a chur air an lot mar a tha air a mhìneachadh gu h-ìosal.
Chaidh a h-uile obair le beathaichean a dhèanamh aig Oilthigh Mhanchester fo chead pròiseict a chaidh aontachadh leis an Oifis airson Sunnd Ainmhidhean agus Ath-sgrùdadh Beusach (P8721BD27) agus a rèir stiùiridhean a chaidh fhoillseachadh leis an Oifis Dachaigh fo ASPA ath-sgrùdaichte 2012. Lean a h-uile ùghdar ris na stiùiridhean ruighinn. Chaidh luchagan C57BL/6j ochd seachdainean a dh'aois (Envigo, Oxon, RA) a chleachdadh airson a h-uile sgrùdadh in vivo. Chaidh luchagan a thoirt a-steach do dh’ainéistéis le isoflurane (Piramal Critical Care Ltd, West Drayton, RA) agus chaidh an uachdar droma aca a bhearradh agus a ghlanadh. An uairsin chaidh lot gearraidh 2 × 6 mm a thoirt do gach luchag a’ cleachdadh punch biopsy Stiefel (Schuco International, Hertfordshire, RA). Airson lotan air an robh biofilm, cuir biofilm coloinidh 72-uair a dh’fhàs air a’ membran mar a chaidh a mhìneachadh gu h-àrd air sreath dermal na lotan a’ cleachdadh lùb inoculation sterile dìreach às deidh an dochann agus tilg air falbh am membran. Tha aon cheudameatair ceàrnagach de dh’èideadh air a fhliuchadh ro-làimh le uisge sterile gus àrainneachd lotan tais a chumail suas. Chaidh dreasaichean a chur dìreach air gach lot agus chaidh an còmhdach le film 3M Tegaderm (3M, Bracknell, RA) agus glaodh leaghaidh Mastisol (Eloquest Healthcare, Ferndale, MI) air a chur timcheall nan oirean gus barrachd greamachaidh a thoirt seachad. Chaidh Buprenorphine (Animalcare, Eabhrach, RA) a thoirt seachad aig dùmhlachd de 0.1 mg/kg mar faochadh-pian. Marbhadh luchagan trì latha an dèidh an dochann a’ cleachdadh dòigh Clàr-ama 1 agus thoir air falbh, gearraich ann an leth, agus stòraich an lot mar a dh’ fheumar.
Chaidh dathadh hematoxylin (ThermoFisher Scientific) agus eosin (ThermoFisher Scientific) a dhèanamh a rèir protocol an neach-dèanamh. Chaidh farsaingeachd an lot agus ath-epithelialization a thomhas le bhith a’ cleachdadh bathar-bog Image Pro dreach 10 (Media Cybernetics Inc, Rockville, MD).
Chaidh earrannan clò a dhì-chèireachadh ann an xylene (ThermoFisher Scientific, Loughborough, RA), ath-uisgeachadh le ethanol ìreichte 100–50%, agus an cur ann an uisge dì-ionichte airson ùine ghoirid (ThermoFisher Scientific). Rinneadh imdhíon-eòlas-cheimigeachd a’ cleachdadh pasgan VectaStain Elite ABC PK-6104 (Vector Laboratories, Burlingame, CA) a rèir protocol an neach-dèanamh. Chaidh prìomh antibodies an aghaidh neutrophils NIMP-R14 (Thermofisher Scientific) agus macrophages Ms CD107b Pure M3/84 (BD Biosciences, Wokingham, RA) a lagachadh 1:100 ann am fuasgladh bacadh agus an cur ris an uachdar gearraidh, agus an uairsin 2 antibodies Anti-, VectaStain ABC agus pasgan fo-strat Vector Nova Red Peroxidase (HRP) (Vector Laboratories, Burlingame, CA) agus an uairsin air an ath-dhath le hematoxylin. Chaidh ìomhaighean fhaighinn le bhith a’ cleachdadh miocroscop Olympus BX43 agus camara didseatach Olympus DP73 (Olympus, Southend-on-Sea, RA).
Chaidh sampallan craicinn a shocrachadh ann an 2.5% glutaraldehyde agus 4% formaldehyde ann an 0.1 M HEPES (pH 7.4) airson 24 uair aig 4°C. Chaidh na sampallan a dhì-uisgeachadh le bhith a’ cleachdadh ethanol ìreichte agus an tiormachadh ann an CO2 le bhith a’ cleachdadh tiormaiche puing èiginneach Quorum K850 (Quorum Technologies Ltd, Loughton, RA) agus chaidh an còmhdach le aloidh òir-palladium le bhith a’ cleachdadh siostam sputterer/sgaoilidh gleansach beag Quorum SC7620. Chaidh dealbhan a thogail de na sampallan le bhith a’ cleachdadh miocroscop sganaidh dealanach FEI Quanta 250 (ThermoFisher Scientific) gus meadhan a’ chréachd fhaicinn.
Chaidh iodide Toto-1 (2 μM) a chur air uachdar lot na luchaige a chaidh a ghearradh a-mach agus a ghoir airson 5 mionaidean aig 37 °C (ThermoFisher Scientific) agus a làimhseachadh le Syto-60 (10 μM) aig 37 °C (ThermoFisher Scientific). Chaidh ìomhaighean Z-stack 15-mionaid a chruthachadh a’ cleachdadh Leica TCS SP8.
Chaidh dàta ath-aithris bith-eòlasach agus teicnigeach a chur ann an clàran agus a sgrùdadh le bhith a’ cleachdadh bathar-bog Graphpad Prism V9 (GraphPad Software, La Jolla, CA). Chaidh mion-sgrùdadh aon-shligheach air atharrachaidh le iomadh coimeas a’ cleachdadh deuchainn iar-dhòigh Dunnett a chleachdadh gus deuchainn a dhèanamh airson eadar-dhealachaidhean eadar gach làimhseachadh agus an dreasa smachd neo-antimicrobial. Chaidh luach p <0.05 a mheas cudromach.
Chaidh èifeachdas dreasaichean snàithleach gel airgid a mheasadh an toiseach an aghaidh coloinidhean biofilm de Staphylococcus aureus agus Pseudomonas aeruginosa in vitro. Tha foirmlean eadar-dhealaichte airgid ann an dreasaichean airgid: bidh dreasaichean airgid traidiseanta a’ toirt a-mach ianan Ag1+; faodaidh dreasaichean airgid, a dh’ fhaodas ianan Ag1+ a thoirt a-mach às deidh EDTA/BC a chur ris, maitrís a’ biofilm a sgrios agus bacteria a nochdadh do airgead fo bhuaidh antibacterial ianan airgid.15 agus dreasaichean anns a bheil salainn Ag ocsaideanach a bhios a’ toirt a-mach ianan Ag1+, Ag2+ agus Ag3+. Chaidh a èifeachdas a choimeas ri dreasa smachd neo-antimicrobial air a dhèanamh bho shnàithleanan gelaichte. Chaidh bacteria beòthail a bha air fhàgail taobh a-staigh a’ biofilm a mheasadh a h-uile 24 uair airson 8 latha (Figear 1). Air latha 5, chaidh am biofilm ath-àiteachadh le 3.85 × 105S. Staphylococcus aureus no 1.22 × 105P. aeruginosa gus faighinn seachad air biofilm a mheasadh. An coimeas ri dreasaichean smachd neo-antimicrobial, cha robh buaidh mhòr aig dreasaichean Ag1+ air beòthalachd bacteria ann am biofilms Staphylococcus aureus agus Pseudomonas aeruginosa thairis air 5 latha. An coimeas ri sin, bha dreasaichean anns an robh Ag ocsaideanta agus salainn Ag1+ + EDTA/BC èifeachdach ann a bhith a’ marbhadh bacteria taobh a-staigh a’ biofilm taobh a-staigh 5 latha. Às dèidh grunn in-stealladh le bacteria planctonach air latha 5, cha deach ath-nuadhachadh sam bith air a’ biofilm fhaicinn (Figear 1).
Meudachadh bacteria beò ann am biofilms Staphylococcus aureus agus Pseudomonas aeruginosa an dèidh làimhseachadh le dreasaichean airgid. Chaidh coloinidhean biofilm de Staphylococcus aureus agus Pseudomonas aeruginosa a làimhseachadh le dreasaichean airgid no dreasaichean smachd neo-antimicrobial, agus chaidh an àireamh de bacteria beò a bha air fhàgail a dhearbhadh a h-uile 24 uair. An dèidh 5 latha, chaidh am biofilm ath-àiteachadh le 3.85 × 105S. Staphylococcus aureus no 1.22 × 105P. Chaidh coloinidhean den bacterioplankton Pseudomonas aeruginosa a chruthachadh leotha fhèin gus measadh a dhèanamh air faighinn seachad air biofilm. Tha grafaichean a’ sealltainn a’ chuibheasaich +/- mearachd àbhaisteach.
Gus buaidh dreasaichean airgid air beòthalachd biofilm a dhèanamh follaiseach, chaidh dreasaichean a chur air biofilms aibidh a chaidh fhàs air craiceann muice ex vivo. Às dèidh 24 uair a thìde, thèid an dreasa a thoirt air falbh agus thèid am biofilm a dhath le dath gorm ath-ghnìomhach, a bhios bacteria beò a’ metaboliseadh gu dath pinc. Bha biofilms air an làimhseachadh le dreasaichean smachd pinc, a’ nochdadh gu robh bacteria beòthail an làthair taobh a-staigh a’ biofilm (Figear 2A). An coimeas ri sin, bha am biofilm air a làimhseachadh leis an dreasa Ag oxysols sa mhòr-chuid gorm, a’ nochdadh gur e bacteria neo-bheòthail a bh’ anns na bacteria a bha air fhàgail air uachdar craiceann na muice (Figear 2B). Chaidh measgachadh de dhath gorm is pinc fhaicinn ann am biofilms air an làimhseachadh le dreasaichean anns an robh Ag1+, a’ nochdadh gu robh bacteria beòthail agus neo-bheòthail an làthair taobh a-staigh a’ biofilm (Figear 2C), ach bha dreasaichean EDTA/BC anns an robh Ag1+ sa mhòr-chuid gorm le cuid de spotan pinc, a’ nochdadh raointean nach robh fo bhuaidh an dreasa airgid (Figear 2D). Sheall tomhas nan raointean gnìomhach (pinc) agus neo-ghnìomhach (gorm) gu robh am paiste smachd 75% gnìomhach (Figear 2E). Bha coileanadh dreasaichean Ag1+ + EDTA/BC san aon dòigh ri dreasaichean salann Ag ocsaideanaichte, le ìrean mairsinneachd de 13% agus 14%, fa leth. Lùghdaich an dreasa Ag1+ beòthachd bacteria le 21% cuideachd. Chaidh na biofilms sin fhaicinn an uairsin le bhith a’ cleachdadh microscopaidh sganaidh dealanach (SEM). Às deidh làimhseachadh leis an dreasa smachd agus an dreasa Ag1+, chaidh sreath de Pseudomonas aeruginosa fhaicinn a’ còmhdach craiceann na muice (Figear 2F,H), ach às deidh làimhseachadh leis an dreasa Ag1+, chaidh glè bheag de cheallan bacterial fhaicinn agus glè bheag de cheallan bacterial fodha. Faodar beachdachadh air snàithleanan collagen mar structar clò craiceann muice (Figear 2G). Às deidh làimhseachadh le dreasa Ag1+ + EDTA/BC, bha plaicean bacterial agus plaicean snàithlean collagen fon deidhinn rim faicinn (Figear 2I).
Dealbh-chluich de biofilm Pseudomonas aeruginosa an dèidh làimhseachadh le dreasa airgid. (A–D) Chaidh beòshlaint bacteriach ann am biofilms Pseudomonas aeruginosa a chaidh fhàs air craiceann muice a dhealbhadh le bhith a’ cleachdadh datha beòshlaint PrestoBlue 24 uair an dèidh làimhseachadh le dreasa airgid no dreasa smachd neo-antimicrobial. Tha bacteria beò pinc, bacteria neo-bheòthail agus craiceann muice gorm. (E) Meudachadh biofilms Pseudomonas aeruginosa a chaidh fhàs air craiceann muice (spot pinc) a’ cleachdadh microsgopaidh sganaidh dealanach Image Pro dreach 10 (FI) agus air an làimhseachadh le dreasa airgid no dreasa smachd neo-antimicrobial airson 24 uair. Bàr sgèile SEM = 5 µm. (J–M) Dh’fhàs biofilms coloinidh air sìoltachain agus chaidh an staineadh le datha ath-ghnìomhach PrestoBlue an dèidh 24 uair de ghoir le dreasa airgid.
Gus faighinn a-mach an robh buaidh aig conaltradh dlùth eadar na dreasaichean agus na biofilms air èifeachdas nan dreasaichean, chaidh biofilms coloinidh a chaidh a chur air uachdar rèidh a làimhseachadh leis na dreasaichean airson 24 uair a thìde agus an uairsin an staineadh le dathan ath-ghnìomhach. Bha dath pinc dorcha air a’ biofilm gun làimhseachadh (Figear 2J). An coimeas ri biofilms a chaidh a làimhseachadh le dreasaichean anns an robh salainn Ag ocsaideanta (Figear 2K), sheall biofilms air an làimhseachadh le dreasaichean anns an robh Ag1+ no Ag1+ + EDTA/BC còmhlain de dhath pinc (Figear 2L,M). Tha an dath pinc seo a’ nochdadh gu bheil bacteria beòthail ann agus tha e co-cheangailte ris an raon fuaigheil taobh a-staigh an dreasaidh. Bidh na raointean fuaigheil seo a’ cruthachadh àiteachan marbha a leigeas le bacteria taobh a-staigh a’ biofilm a bhith beò.
Gus measadh a dhèanamh air èifeachdas dreasaichean airgid in vivo, chaidh lotan làn-thiugh air an gearradh a-mach à luchagan air an robh biofilms aibidh S. aureus agus P. aeruginosa a làimhseachadh le dreasaichean smachd neo-antimicrobial no dreasaichean airgid. Às dèidh 3 latha de làimhseachadh, sheall mion-sgrùdadh ìomhaighean macrascopach meudan lotan nas lugha nuair a chaidh an làimhseachadh le dreasaichean salainn ocsaideanaichte an taca ri dreasaichean smachd neo-antimicrobial agus dreasaichean airgid eile (Figear 3A-H). Gus na beachdan sin a dhearbhadh, chaidh lotan a bhuain agus chaidh farsaingeachd lotan agus ath-epithelialization a thomhas air earrannan clò air an dath le hematoxylin agus eosin a’ cleachdadh bathar-bog image pro dreach 10 (Figear 3I-L).
Buaidh dreasaichean airgid air uachdar nan lotan agus ath-epithelialachadh lotan air an robh biofilms. (A–H) Ceallan beaga air an robh biofilms de Pseudomonas aeruginosa (A–D) agus Staphylococcus aureus (E–H) an dèidh trì latha de làimhseachadh le dreasa smachd neo-antimicrobial, dreasa salainn Ag ocsaideanaichte, dreasa Ag1+, agus dreasa Ag1+. Dealbhan macrascopigeach riochdachail. lotan luchagan le dreasa Ag1+ + EDTA/BC. (IL) Galar Pseudomonas aeruginosa riochdachail, earrannan histologach air an dath le hematoxylin agus eosin, air an cleachdadh gus farsaingeachd lotan agus ath-nuadhachadh epithelial a thomhas. Meudachadh farsaingeachd lotan (M, O) agus ceudad ath-epithelialachadh (N, P) de lotan air an robh biofilms Pseudomonas aeruginosa (M, N) agus Staphylococcus aureus (O, P) (gach buidheann làimhseachaidh n = 12). Tha grafaichean a’ sealltainn a’ chuibheasaich +/- mearachd àbhaisteach. * a’ ciallachadh p = < 0.05 ** a’ ciallachadh p = < 0.01; Sgèile macrascopach = 2.5 mm, sgèile histologach = 500 µm.
Sheall tomhas farsaingeachd lotan ann an lotan air an robh biofilm Pseudomonas aeruginosa (Figear 3M) gu robh meud lotan cuibheasach de 2.5 mm2 aig lotan a chaidh a làimhseachadh le salainn ocsaideach Ag, agus gu robh meud lotan cuibheasach de 3.1 mm2 aig an dreasa smachd neo-antimicrobial, rud nach eil fìor. Ràinig cudrom staitistigeil (Figear 3M). p = 0.423). Cha do sheall lotan a chaidh a làimhseachadh le Ag1+ no Ag1+ + EDTA/BC lùghdachadh sam bith ann an farsaingeachd lotan (3.1 mm2 agus 3.6 mm2, fa leth). Bhrosnaich làimhseachadh le dreasa salann Ag ocsaideichte ath-epitelialization gu ìre nas motha na an dreasa smachd neo-antimicrobial (34% agus 15%, fa leth; p = 0.029) agus Ag1+ no Ag1+ + EDTA/BC (10% agus 11%) (Figear 3N). . , fa leth).
Chaidh gluasadan coltach ri chèile fhaicinn ann an farsaingeachd lotan agus ath-nuadhachadh epithelial ann an lotan air an robh biofilms S. aureus (Figear 3O). Lùghdaich dreasaichean anns an robh salainn airgid ocsaideanta farsaingeachd lotan (2.0 mm2) le 23% an taca ris an dreasa smachd neo-antimicrobial (2.6 mm2), ged nach robh an lùghdachadh seo cudromach (p = 0.304) (Figear 3O). A bharrachd air an sin, chaidh farsaingeachd lotan anns a’ bhuidheann làimhseachaidh Ag1+ a lùghdachadh beagan (2.4 mm2), agus cha do lughdaich an lot a chaidh a làimhseachadh le dreasa Ag1+ + EDTA / BC farsaingeachd lotan (2.9 mm2). Bhrosnaich salainn ocsaidean Ag cuideachd ath-epithelialization lotan air an robh biofilm S. aureus (31%) gu ìre nas motha na an fheadhainn a chaidh a làimhseachadh le dreasaichean smachd neo-antimicrobial (12%, p = 0.003) (Figear 3P). Sheall dreasa Ag1+ (16%, p = 0.903) agus dreasa Ag+1 + EDTA/BC (14%, p = 0.965) ìrean ath-ghineadh epithelial coltach ris a’ smachd.
Gus buaidh dreasaichean airgid air maitrís a’ biofilm a dhèanamh follaiseach, chaidh dathadh iodide Toto 1 agus Syto 60 a dhèanamh (Figear 4). Tha iodide Toto 1 na dhath neo-dhrùidhteach do cheallan a dh’ fhaodar a chleachdadh gus searbhagan niuclasach taobh a-muigh na cealla a dhèanamh follaiseach gu ceart, a tha pailt ann an EPS biofilms. Tha Syto 60 na dhath dro-dhrùidhteach do cheallan a thathas a’ cleachdadh mar fhrith-dhath16. Sheall amharc air iodide Toto 1 agus Syto 60 ann an lotan air an robh biofilms de Pseudomonas aeruginosa (Figear 4A-D) agus Staphylococcus aureus (Figear 4I-L) gun robh EPS anns a’ biofilm air a lùghdachadh gu mòr an dèidh 3 latha de làimhseachadh dreasa. anns an robh salainn ocsaideanaichte Ag agus Ag1+ + EDTA/BC. Lùghdaich dreasaichean Ag1+ às aonais co-phàirtean antibiofilm a bharrachd DNA saor bho cheallan gu mòr ann an lotan air an robh Pseudomonas aeruginosa air an robh ach cha robh iad cho èifeachdach ann an lotan air an robh Staphylococcus aureus air an robh.
Ìomhaighean in vivo de biofilm lotan an dèidh 3 latha de làimhseachadh le dreasaichean smachd no airgid. Ìomhaighean confocal de Pseudomonas aeruginosa (A–D) agus Staphylococcus aureus (I–L) air an dath le Toto 1 (uaine) gus searbhagan niuclasach taobh a-muigh na cealla fhaicinn, pàirt de phoileimearan biofilm taobh a-muigh na cealla. Gus searbhagan niuclasach taobh a-staigh na cealla a dhath, cleachd Syto 60 (dearg). searbhagan. P. Microscopaidh sganaidh dealanach de lotan air an galarachadh le biofilms Pseudomonas aeruginosa (E–H) agus Staphylococcus aureus (M–P) an dèidh 3 latha de làimhseachadh le dreasaichean smachd agus airgid. Bàr sgèile SEM = 5 µm. Bàr sgèile ìomhaighean confocal = 50 µm.
Sheall microscopaidh sganaidh dealanach gu robh mòran nas lugha de bacteria anns na lotan aig luchagan air an robh coloinidhean biofilm de Pseudomonas aeruginosa (Figear 4E-H) agus Staphylococcus aureus (Figear 4M-P) air an cur a-steach às dèidh 3 latha de làimhseachadh le dreasaichean airgid a-mhàin.
Gus measadh a dhèanamh air buaidh dreasaichean airgid air sèid lotan ann an luchagan air an robh biofilm air a ghlacadh, chaidh earrannan de lotan air an robh biofilm air an làimhseachadh le dreasaichean smachd no airgid airson 3 latha a dhath gu immunohistochemically a’ cleachdadh antibodies sònraichte airson neutrophils agus macrophages. Co-dhùnadh cainneachdail air neutrophils agus macrophages gu h-inntinneach. clò granulation. Figear 5). Lùghdaich a h-uile dreasa airgid an àireamh de neutrophils agus macrophages ann an lotan air an robh Pseudomonas aeruginosa air a ghlacadh an taca ri dreasaichean smachd neo-antimicrobial às deidh trì latha de làimhseachadh. Ach, mar thoradh air làimhseachadh leis an dreasa salainn airgid ocsaideanaichte, chaidh lùghdachadh nas motha a thoirt air neutrophils (p = <0.0001) agus macrophages (p = <0.0001) an taca ri dreasaichean airgid eile a chaidh a dhearbhadh (Figear 5I,J). Ged a bha buaidh nas motha aig Ag1+ + EDTA/BC air biofilm lotan, lùghdaich e ìrean neutrophil agus macrophage gu ìre nas lugha na an dreasa Ag1+. Chaidh lotan meadhanach air an galarachadh le biofilm S. aureus fhaicinn cuideachd an dèidh dhaibh an sgeadachadh le ocsaidean Ag (p = <0.0001), Ag1+ (p = 0.0008) agus Ag1++ EDTA/BC (p = 0.0043) an taca ris a’ bhuidheann smachd. Chithear gluasadan coltach ri chèile airson bannan neutropenia (Figear 5K). Ach, cha robh ach an sgeadachadh salann Ag ocsaideanaichte a’ sealltainn lùghdachadh mòr ann an àireamh nam macrophages ann am clò granulation an taca ris a’ bhuidheann smachd ann an lotan air an galarachadh le biofilms S. aureus (p = 0.0339) (Figear 5L).
Chaidh neutrophils agus macrophages a thomhas ann an lotan air an robh biofilms Pseudomonas aeruginosa agus Staphylococcus aureus an dèidh 3 latha de làimhseachadh le smachd neo-antibacterial no dreasaichean airgid. Chaidh neutrophils (AD) agus macrophages (EH) a thomhas ann an earrannan clò air an dath le antibodies sònraichte airson neutrophils no macrophages. Meudachadh neutrophils (I agus K) agus macrophages (J agus L) ann an lotan air an robh biofilms Pseudomonas aeruginosa (I agus J) agus Staphylococcus aureus (K & L). N = 12 gach buidheann. Tha grafaichean a’ sealltainn cuibheasachd +/- mearachd àbhaisteach, luachan cudromachd an taca ri dreasa smachd neo-antibacterial, * a’ ciallachadh p = < 0.05, ** a’ ciallachadh p = < 0.01; *** a’ ciallachadh p = < 0.001; a’ comharrachadh p = <0.0001).
An uair sin rinn sinn measadh air buaidh dreasaichean airgid air slànachadh neo-eisimeileach bho ghalar. Chaidh lotan às-ghearradh gun ghalar a làimhseachadh le dreasa smachd neo-antimicrobial no dreasa airgid airson 3 latha (Figear 6). Am measg nan dreasaichean airgid a chaidh a dhearbhadh, cha robh ach lotan a chaidh a làimhseachadh leis an dreasa salainn ocsaideanta a’ nochdadh nas lugha air ìomhaighean macrascopach na lotan a chaidh a làimhseachadh leis a’ bhuidheann smachd (Figear 6A-D). Sheall tomhas farsaingeachd lotan a’ cleachdadh mion-sgrùdadh histologach gur e 2.35 mm2 an farsaingeachd lot cuibheasach às dèidh làimhseachadh leis an dreasa Ag oxysols an taca ri 2.96 mm2 airson lotan a chaidh a làimhseachadh leis a’ bhuidheann smachd, ach cha do ràinig an diofar seo cudromachd staitistigeil (p = 0.488) (Figear 6I). An coimeas ri sin, cha deach lùghdachadh sam bith fhaicinn ann an farsaingeachd lotan às dèidh làimhseachadh le dreasaichean Ag1+ (3.38 mm2, p = 0.757) no Ag1+ + EDTA/BC (4.18 mm2, p = 0.054) an taca ris a’ bhuidheann smachd. Chaidh barrachd ath-ghineadh epithelial fhaicinn leis an dreasa Ag oxysol an taca ris a’ bhuidheann smachd (30% an aghaidh 22%, fa leth), ged nach do ràinig seo cudromachd (p = 0.067), tha seo gu math cudromach agus a’ dearbhadh thoraidhean roimhe. Bidh dreasa le oxysols a’ brosnachadh ath-epitelialization. -Epitelization lotan gun ghalar17. An coimeas ri sin, cha robh buaidh sam bith aig làimhseachadh le dreasaichean Ag1+ no Ag1+ + EDTA/BC no sheall e lùghdachadh ann an ath-epithelialization an taca ris a’ bhuidheann smachd.
Buaidh dreasa airgid air slànachadh lotan ann an luchagan gun ghalar le toirt air falbh iomlan. (AD) Dealbhan macrascopach riochdachail de lotan an dèidh trì latha de làimhseachadh le dreasa smachd neo-antimicrobial agus dreasa airgid. (EH) Earrannan lotan riochdachail air an dath le hematoxylin agus eosin. Chaidh tomhas farsaingeachd lotan (I) agus ceudad ath-epithelialization (J) obrachadh a-mach bho earrannan histologach aig meadhan na lotan a’ cleachdadh bathar-bog mion-sgrùdaidh ìomhaighean (n = 11–12 gach buidheann làimhseachaidh). Tha grafaichean a’ sealltainn a’ chuibheasachd +/- mearachd àbhaisteach. * a’ ciallachadh p = <0.05.
Tha eachdraidh fhada aig airgead a bhith air a chleachdadh mar leigheas antimicrobial ann an slànachadh lotan, ach faodaidh na mòran diofar fhoirmlean agus dhòighean lìbhrigidh leantainn gu eadar-dhealachaidhean ann an èifeachdas antimicrobial 18. A bharrachd air an sin, chan eil feartan antibiofilm siostaman lìbhrigidh airgid sònraichte air an tuigsinn gu h-iomlan. Ged a tha freagairt dìonachd an aoigh an ìre mhath èifeachdach an aghaidh bacteria planctonach, mar as trice chan eil e cho èifeachdach an aghaidh biofilms19. Tha bacteria planctonach air an fagocytosadh gu furasta le macrophages, ach taobh a-staigh biofilms, bidh ceallan cruinnichte ag adhbhrachadh dhuilgheadasan a bharrachd le bhith a’ cuingealachadh freagairt an aoigh chun na h-ìre gu bheil ceallan dìonachd comasach air apoptosis fhaighinn agus factaran pro-inflammatory a leigeil ma sgaoil gus am freagairt dìonachd a neartachadh20. Chaidh fhaicinn gum faod cuid de leukocytes a dhol a-steach do biofilms21 ach nach urrainn dhaibh bacteria a fagocytosadh aon uair ‘s gu bheil an dìon seo air a mhilleadh22. Bu chòir dòigh-obrach iomlanach a chleachdadh gus taic a thoirt do fhreagairt dìonachd an aoigheachd an aghaidh galar biofilm lotan. Faodaidh dì-bhriseadh lotan am biofilm a mhilleadh gu corporra agus a’ mhòr-chuid den eallach bio a thoirt air falbh, ach is dòcha nach bi freagairt dìonachd an aoigheachd èifeachdach an aghaidh biofilm a tha air fhàgail, gu sònraichte ma tha freagairt dìonachd an aoigheachd air a mhilleadh. Mar sin, faodaidh leigheasan an-aghaidh meanbh-fhàs-bheairtean leithid dreasaichean airgid taic a thoirt do fhreagairt dìonachd an aoigh agus cuir às do ghalaran biofilm. Faodaidh co-dhèanamh, dùmhlachd, so-leòntachd, agus fo-strat lìbhrigidh buaidh a thoirt air èifeachdas airgid an-aghaidh meanbh-fhàs-bheairtean. Anns na bliadhnachan mu dheireadh, tha adhartasan ann an teicneòlas giullachd airgid air na dreasaichean sin a dhèanamh nas èifeachdaiche9,23. Mar a bhios teicneòlas dreasaichean airgid a’ dol air adhart, tha e cudromach tuigse fhaighinn air èifeachdas nan dreasaichean sin ann a bhith a’ cumail smachd air galar lotan agus, nas cudromaiche, buaidh nan cruthan cumhachdach airgid seo air àrainneachd agus slànachadh lotan.
Anns an sgrùdadh seo, rinn sinn coimeas eadar èifeachdas dà sgeadachadh airgid adhartach agus sgeadachadh airgid àbhaisteach a bhios a’ dèanamh ianan Ag1+ an aghaidh biofilms a’ cleachdadh diofar mhodalan in vitro agus in vivo. Rinn sinn measadh cuideachd air buaidh nan sgeadachadh sin air àrainneachd an lot agus slànachadh neo-eisimeileach bho ghalar. Gus buaidh maitrís an lìbhrigidh a lughdachadh, bha a h-uile sgeadachadh airgid a chaidh a dhearbhadh air a dhèanamh suas de charboxymethylcellulose.
Tha ar measadh tòiseachaidh air na dreasaichean airgid seo an aghaidh biofilms coloinidh de Pseudomonas aeruginosa agus Staphylococcus aureus a’ sealltainn, eu-coltach ri dreasaichean Ag1+ traidiseanta, gu bheil dà dreasa airgid adhartach, Ag1+ + EDTA/BC agus salainn Ag ocsaideanaichte, èifeachdach aig 5. A’ marbhadh bacteria biofilm gu h-èifeachdach taobh a-staigh beagan làithean. A bharrachd air an sin, tha na dreasaichean seo a’ cur casg air ath-chruthachadh biofilm nuair a bhios e fosgailte a-rithist do bacteria planctonach. Bha clòraid airgid anns an dreasa Ag1+, an aon cho-thàthadh airgid agus maitrís bunaiteach ri Ag1+ + EDTA/BC, agus bha buaidh chuingealaichte aige air beòthalachd bacteria taobh a-staigh a’ biofilm thar na h-ùine sin. Tha am beachd gun robh dreasa Ag1+ + EDTA/BC nas èifeachdaiche an aghaidh biofilm na dreasa Ag1+ anns a bheil an aon mhaitrís agus todhar airgid a’ toirt taic don bheachd gu bheil feum air grìtheidean a bharrachd gus èifeachdas clòraid airgid an aghaidh biofilm a mheudachadh, mar a chaidh aithris ann an àiteachan eile15. Tha na toraidhean seo a’ toirt taic don bheachd gu bheil pàirt a bharrachd aig BC agus EDTA ann a bhith a’ cur ri èifeachdas iomlan nan dreasaichean agus gum faodadh dìth a’ phàirt seo ann an dreasaichean Ag1+ a bhith air cur ris an fhàilligeadh ann a bhith a’ sealltainn èifeachdas in vitro. Fhuair sinn a-mach gu robh èifeachdas antibacterial nas làidire aig dreasaichean salainn Ag ocsaideanta a bha a’ toirt a-mach ianan Ag2+ agus Ag3+ na Ag1+ agus aig ìrean coltach ri Ag1+ + EDTA/BC. Ach, air sgàth a’ chomas redox àrd, chan eil e soilleir dè cho fada ‘s a bhios ianan Ag3+ gnìomhach agus èifeachdach an aghaidh biofilms lotan agus mar sin airidh air tuilleadh sgrùdaidh. A bharrachd air an sin, tha mòran dreasaichean eadar-dhealaichte ann a bhios a’ gineadh ianan Ag1+ nach deach a dhearbhadh san sgrùdadh seo. Tha na dreasaichean seo air an dèanamh suas de dhiofar choimeasgaidhean airgid, dùmhlachdan, agus matrices bunaiteach, a dh’ fhaodadh buaidh a thoirt air lìbhrigeadh ianan Ag1+ agus an èifeachdas an aghaidh biofilms. Is fhiach a thoirt fa-near cuideachd gu bheil mòran mhodalan in vitro agus in vivo eadar-dhealaichte ann a thathas a’ cleachdadh gus èifeachdas dreasaichean lotan an aghaidh biofilms a mheasadh. Bidh buaidh aig an t-seòrsa modail a thathar a’ cleachdadh, a bharrachd air susbaint salainn is pròtain nam meadhanan a thathar a’ cleachdadh anns na modailean sin, air èifeachdas an dreasa. Anns a’ mhodail in vivo againn, leig sinn leis a’ biofilm aibidh in vitro agus an uairsin ghluais sinn e gu uachdar craicinn na lot. Tha freagairt dìonach luchaige an aoigh gu math èifeachdach an aghaidh bacteria planctonach a chuirear air an lot, agus mar sin a’ cruthachadh biofilm fhad ‘s a bhios an lot a’ slànachadh. Tha cur biofilm aibidh ri lot a’ cuingealachadh èifeachdas freagairt dìonach an aoigh ri cruthachadh biofilm le bhith a’ leigeil leis a’ biofilm aibidh e fhèin a stèidheachadh taobh a-staigh na lot mus tòisich slànachadh. Mar sin, leigidh am modail againn leinn measadh a dhèanamh air èifeachdas dreasaichean antimicrobial air biofilms aibidh mus tòisich lotan a’ slànachadh.
Fhuair sinn a-mach cuideachd gun robh buaidh aig freagarrachd an dreasa air èifeachdas dreasaichean airgid air biofilms a chaidh fhàs in vitro agus craiceann muice. Thathas den bheachd gu bheil conaltradh dlùth ris an lot deatamach airson èifeachdas an dreasa an aghaidh meanbh-fhàs-bheairtean24,25. Bha dreasaichean anns an robh salainn Ag ocsaideanta ann an conaltradh dlùth ri biofilms aibidh, agus mar thoradh air sin bha lùghdachadh mòr ann an àireamh nam bacteria beòthail taobh a-staigh a’ biofilm às deidh 24 uairean. An coimeas ri sin, nuair a chaidh an làimhseachadh le dreasaichean Ag1+ agus Ag1+ + EDTA/BC, dh’fhan àireamhan mòra de bacteria beòthail. Tha fuaigheal anns na dreasaichean sin air feadh fad an dreasa, a chruthaicheas àiteachan marbha a chuireas casg air conaltradh dlùth ris a’ biofilm. Anns na sgrùdaidhean in vitro againn, chuir na raointean neo-chontact sin casg air marbhadh bacteria beòthail taobh a-staigh a’ biofilm. Rinn sinn measadh air beòthalachd bacteria dìreach às deidh 24 uairean de làimhseachadh; Thar ùine, mar a bhios an dreasa nas sàthaichte, is dòcha gum bi nas lugha de dh’àite marbh ann, a’ lughdachadh na sgìre airson na bacteria beòthail sin. Ach, tha seo a’ cur cuideam air cho cudromach sa tha co-dhèanamh an dreasa, chan e dìreach an seòrsa airgid anns an dreasa.
Ged a tha sgrùdaidhean in vitro feumail airson coimeas a dhèanamh eadar èifeachdas diofar theicneòlasan airgid, tha e cudromach cuideachd tuigse fhaighinn air buaidh nan dreasaichean seo air biofilms in vivo, far a bheil clò aoigheachd agus freagairtean dìonachd a’ cur ri èifeachdas nan dreasaichean an aghaidh biofilms. Chaidh buaidh nan dreasaichean seo air biofilms lotan fhaicinn le bhith a’ cleachdadh microscopaidh sganaidh dealanach agus dathadh EPS den biofilm a’ cleachdadh dathan DNA intracellular agus extracellular. Fhuair sinn a-mach, às deidh 3 latha de làimhseachadh, gu robh na dreasaichean uile èifeachdach ann a bhith a’ lughdachadh DNA gun cheallan ann an lotan air an robh biofilm, ach bha an dreasa Ag1+ nas lugha èifeachdach ann an lotan air an robh Staphylococcus aureus. Sheall microscopaidh dealanach sganaidh cuideachd gu robh mòran nas lugha de bacteria an làthair ann an lotan air an làimhseachadh leis na dreasaichean airgid, ged a bha seo nas follaisiche leis an dreasa salann Ag ocsaideanaichte agus an dreasa Ag1+ + EDTA / BC an taca ris an dreasa Ag1+. Tha an dàta seo a’ sealltainn gu robh diofar ìrean de bhuaidh aig na dreasaichean airgid a chaidh a dhearbhadh air structar biofilm, ach cha robh gin de na dreasaichean airgid comasach air am biofilm a dhubhadh às, a’ toirt taic don fheum air dòigh-obrach iomlan airson làimhseachadh ghalaran biofilm lotan; cleachdadh bannan-gàirdean airgid. Thèid debridement corporra a dhèanamh ron làimhseachadh gus a’ mhòr-chuid den biofilm a thoirt air falbh.
Bidh lotan leantainneach gu tric ann an staid de sèid mhòr, le cus cheallan sèididh a’ fuireach ann am figheagan na lotan airson ùine mhòr, ag adhbhrachadh milleadh figheagan agus a’ lughdachadh an ocsaidean a tha a dhìth airson metabolism ceallach agus gnìomhachd èifeachdach anns an lot26. Bidh biofilms a’ dèanamh an àrainneachd lotan nàimhdeil seo nas miosa le bhith a’ toirt droch bhuaidh air slànachadh ann an grunn dhòighean, a’ gabhail a-steach casg air iomadachadh agus imrich cheallan agus gnìomhachadh cytokines pro-sèididh27. Mar a bhios dreasaichean airgid a’ fàs nas èifeachdaiche, tha e cudromach tuigsinn a’ bhuaidh a th’ aca air àrainneachd agus slànachadh na lotan.
Gu inntinneach, ged a thug a h-uile dreasa airgid buaidh air co-dhèanamh biofilm, cha robh ach dreasaichean salainn airgid ocsaideichte a’ meudachadh ath-epitelialachadh nan lotan gabhaltach seo. Tha an dàta seo a’ toirt taic do na co-dhùnaidhean a bh’ againn roimhe17 agus feadhainn Kalan et al. (2017)28, a sheall deagh phròifilean sàbhailteachd is puinnseanta salainn airgid ocsaideichte, leis gu robh dùmhlachdan nas ìsle de dh’airgead èifeachdach an aghaidh biofilms.
Tha an sgrùdadh againn an-dràsta a’ soilleireachadh nan eadar-dhealachaidhean ann an teicneòlas airgid eadar dreasaichean airgid antimicrobial agus buaidh na teicneòlais seo air àrainneachd nan lotan agus slànachadh neo-eisimeileach bho ghalar. Ach, tha na toraidhean seo eadar-dhealaichte bho sgrùdaidhean roimhe a sheall gun do leasaich dreasa Ag1+ + EDTA/BC paramadairean slànachaidh chluasan coineanach air an dochann in vivo. Ach, is dòcha gu bheil seo mar thoradh air eadar-dhealachaidhean ann am modalan bheathaichean, amannan tomhais, agus dòighean cur an sàs bacteriach29. Anns a’ chùis seo, chaidh tomhais lotan a ghabhail 12 latha às deidh an dochann gus leigeil le grìtheidean gnìomhach an dreasa gnìomh a dhèanamh air a’ biofilm thar ùine nas fhaide. Tha seo air a dhaingneachadh le sgrùdadh a sheall gun do dh’ fhàs othrasan coise air an robh galar clionaigeach air an làimhseachadh le Ag1+ + EDTA/BC an toiseach ann am meud às deidh aon seachdain de làimhseachadh, agus an uairsin thairis air na 3 seachdainean a leanas de làimhseachadh le Ag1+ + EDTA/BC agus taobh a-staigh 4 seachdainean bho bhith a’ cleachdadh dhrogaichean neo-antimicrobial. Dreasaichean CMC gus meud othrasan a lughdachadh30.
Chaidh a shealltainn roimhe seo gu bheil cruthan agus dùmhlachdan sònraichte airgid citotocsaineach in vitro 11, ach chan eil na toraidhean in vitro seo an-còmhnaidh ag eadar-theangachadh gu droch bhuaidhean in vivo. A bharrachd air an sin, tha adhartasan ann an teicneòlas airgid agus tuigse nas fheàrr air todhar agus dùmhlachdan airgid ann an dreasaichean air leantainn gu leasachadh mòran de dh’ dreasaichean airgid sàbhailte agus èifeachdach. Ach, mar a bhios teicneòlas dreasaichean airgid a’ dol air adhart, tha e cudromach tuigsinn buaidh nan dreasaichean sin air àrainneachd nan lotan 31,32,33. Chaidh aithris roimhe seo gu bheil an ìre nas àirde de ath-epithelialization a’ freagairt ri cuibhreann nas àirde de macrophages M2 anti-inflammatory an taca ris an fheinotype M1 pro-inflammatory. Chaidh seo a thoirt fa-near ann am modail luchaige roimhe far an deach dreasaichean lotan hydrogel airgid a choimeas ri sulfadiazine airgid agus hydrogels neo-antimicrobial 34.
Dh’ fhaodadh lotan leantainneach cus sèid a nochdadh agus chaidh fhaicinn gum faodadh cus neutrophils a bhith cronail do shlànachadh lotan35. Ann an sgrùdadh ann an luchagan aig an robh ìrean ìosal de neutrophils, chuir làthaireachd neutrophils dàil air ath-epithelialization. Bidh làthaireachd cus neutrophils ag adhbhrachadh ìrean àrda de proteases agus gnèithean ocsaidean ath-ghnìomhach, leithid superoxide agus hydrogen peroxide, a tha co-cheangailte ri lotan leantainneach agus slaodach-slànachaidh37,38. San aon dòigh, faodaidh àrdachadh ann an àireamhan macrophage, mura h-eil smachd air, leantainn gu dàil ann an slànachadh lotan39. Tha an àrdachadh seo gu sònraichte cudromach mura h-urrainn dha macrophages gluasad bho phenotype pro-inflammatory gu phenotype pro-slànachaidh, agus mar thoradh air an sin chan eil lotan a’ fàgail ìre sèididh an t-slànachaidh40. Chunnaic sinn lùghdachadh ann an neutrophils agus macrophages ann an lotan air an galarachadh le biofilm às deidh 3 latha de làimhseachadh leis a h-uile dreasa airgid, ach bha an lùghdachadh nas follaisiche le dreasaichean salainn ocsaideanaichte. Dh’fhaodadh an lùghdachadh seo a bhith mar thoradh dìreach air freagairt dìonachd do airgead, freagairt do lùghdachadh ann an eallach bith-eòlasach, no an lot a bhith aig ìre nas fhaide air adhart de shlànachadh agus mar sin ceallan dìonachd anns an lot air an lughdachadh. Dh’fhaodadh lùghdachadh àireamh nan ceallan sèididh anns an lot àrainneachd a chumail suas a tha fàbharach do shlànachadh lotan. Chan eil e soilleir dè an dòigh-obrach a tha aig mar a bhios salainn ocsaid Ag a’ brosnachadh slànachadh neo-eisimeileach bho ghalar, ach dh’fhaodadh comas salainn ocsaid Ag ocsaidean a thoirt gu buil agus ìrean cronail de haidridean piorocsaid, meadhanair sèid, a sgrios seo a mhìneachadh agus feumar tuilleadh sgrùdaidh a dhèanamh air17.
Tha lotan gabhaltach leantainneach nach eil a’ slànachadh a’ cur duilgheadas air dotairean agus euslaintich le chèile. Ged a tha mòran de dh’òrdughan ag ràdh gu bheil iad èifeachdach an aghaidh meanbh-fhàs-bheairtean, is ann ainneamh a bhios rannsachadh a’ cur fòcas air prìomh nithean eile a bheir buaidh air meanbh-àrainneachd na lotan. Tha an sgrùdadh seo a’ sealltainn gu bheil èifeachdas eadar-dhealaichte an aghaidh meanbh-fhàs-bheairtean aig diofar theicneòlasan airgid agus, gu cudromach, buaidhean eadar-dhealaichte air àrainneachd agus slànachadh na lotan, neo-eisimeileach bho ghalar. Ged a tha na sgrùdaidhean in vitro agus in vivo seo a’ sealltainn cho èifeachdach sa tha na dreasaichean seo ann a bhith a’ làimhseachadh ghalaran lotan agus a’ brosnachadh slànachadh, tha feum air deuchainnean fo smachd air thuaiream gus measadh a dhèanamh air cho èifeachdach sa tha na dreasaichean seo anns a’ chlinic.
Tha na seataichean dàta a chaidh a chleachdadh agus/no a sgrùdadh rè an sgrùdaidh seo rim faighinn bhon ùghdar co-fhreagarrach air iarrtas reusanta.
Àm puist: 15 Iuchar 2024