針對抗生素抗藥性細菌的穿戴裝置能抑制感染
隨著越來越多的致病細菌對抗生素產生抗藥性,我們需要更多抵抗感染的方法。 這就是這種新型貼片的用武之地。 只要輕輕電擊一下,這種生物電子穿戴裝置就能防止細菌透過皮膚對我們造成傷害。
這種生物電子設備能向細菌發送溫和的電訊號,從而防止生物膜的形成,阻止危險感染的發生芝加哥大學/加州大學聖地牙哥分校
這項突破來自芝加哥大學和加州大學聖迭戈分校的研究人員。 在本週Device期刊上發表的一篇論文中,研究小組詳細介紹了該設備如何降低傳染性細菌中有害基因的活性並抑制其生長。
這項研究是利用豬皮膚上一種名為表皮葡萄球菌的細菌成功完成的。 這是一種常見的細菌,以引起醫院感染而聞名。 如果它能安全地針對各種類型的細菌,我們就能看到一種新型的無藥物治療細菌感染的方法,而不用擔心它們對抗生素的抗藥性。
透過研究,研究人員發現,有些細菌會”選擇性”地對環境表現出興奮性,即對外部刺激做出反應。 他們發現,表皮葡萄球菌在健康皮膚(酸性環境)下具有電興奮性。
有了這些知識,他們開始使用一種靈活的貼片在豬皮膚上展示他們的發現,這種貼片被他們稱為生物電子局部抗菌刺激療法,或者–等等–BLAST。 他們還利用水凝膠在皮膚上創造了一個酸性環境。
在這項研究中,生物電子貼片與水凝膠一起貼在豬皮上,為細菌的興奮性創造酸性環境。 芝加哥大學/加州大學聖地牙哥分校
在18小時裡,每隔10分鐘透過貼片發送10秒鐘1.5伏特的微弱電訊號–遠低於人體15伏特的安全限制–可以阻止99%的細菌集群,這些細菌集群會阻斷藥物並導致感染。 在18小時的周期後,經過處理的皮膚樣本上的表皮真菌細胞數量也比未處理的樣本少了近10倍。
這可能是治療感染的重大勝利,原因還有幾個。 除了對抗生素抗藥性細菌有效外,它還能使某些類型的感染不再需要抗生素–這意味著它可以應用於難以定期送藥的偏遠地區。 此外,這種小貼片可以在皮膚的一小塊區域進行有針對性的治療,從而減少潛在副作用的發生。
“正如您所期望的那樣,這一領域還有很多工作要做。”第一作者、芝加哥大學的Saehyun Kim 指出:”發現這種選擇性興奮性將有助於我們發現如何在不同條件下控制其他細菌物種。
資深合著者、同樣來自芝加哥大學的田博智解釋說,接下來可以開發一種帶有無線電路的貼片,在不使用藥物的情況下控制感染,並進一步研究這種治療方法的有效性。
世界衛生組織稱,細菌對抗生素的抗藥性是2019年全球127萬人死亡的直接原因。 這意味著這種治療方法有可能有助於預防抗生素抗藥性細菌導致的嚴重病症,並在此過程中挽救生命。