(Natalie Board/EyeEm/Getty Images) Wissenschaftler haben eine neue Art intelligenter Bandage entwickelt, die wie eine Ampel die Art der bakteriellen Infektion, die sie schützt, signalisieren und bei Bedarf die richtige Art von Medikamenten freisetzen kann.
Die Forscher hinter dem Design hoffen, dass es helfen könnte, sich dagegen zu wehren Antibiotika Resistenz , sowie Wunden schneller heilen.
Das Ampelsystem funktioniert genau wie erwartet: Grün bedeutet keine Bakterien oder eine geringe Bakterienkonzentration, Gelb bedeutet arzneimittelempfindliche (DS) Bakterien, die auf Standardantibiotika reagieren (und die Freisetzung von Antibiotika auslösen), und Rot bedeutet arzneimittelresistent ( DR) Bakterien, die zusätzliche Hilfe benötigen, um abgetötet zu werden.
Je kräftiger die Farbe, desto höher ist die Bakterienkonzentration.
Beim Testen des Verbandes an Mäusen konnte das Forschungsteam sowohl DS als auch DR erfolgreich behandeln E coli Infektionen mit der neuen Methode.
Wenn eine Arzneimittelresistenz festgestellt wird, kann ein intensiver Lichtstrahl verwendet werden, um die Freisetzung einer hochreaktiven Sauerstoffspezies zu aktivieren, um die Bakterien zu schwächen und sie anfälliger für das Antibiotikum im Material zu machen.
Verbandfarben für arzneimittelempfindliche (DS) und arzneimittelresistente (DR) Bakterien. (ACS Central Science 2020)
Sobald die Infektion erkannt wird, werden Antibiotika freigesetzt, und da auch Antibiotikaresistenzen festgestellt werden können, bedeutet dies, dass zusätzliche Behandlungen durchgeführt werden können, bevor die Bakterien die Möglichkeit haben, zu mutieren und sich weiter zu verteidigen.
„Das Erkennen bakterieller Infektionen und die Überwachung von Arzneimittelresistenzen sind für die Auswahl von Behandlungsoptionen sehr wichtig“, schreiben die Forscher der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in China in ihrem veröffentlichtes Papier .
„Allerdings sind die gängigen Methoden zur Widerstandsmessung durch [Zeit], den Bedarf an Fachpersonal und teuren Instrumenten begrenzt.“ Darüber hinaus führt der Missbrauch von Antibiotika zu einem beschleunigten Prozess der bakteriellen Resistenz.“
Es ist leicht zu erkennen, wie ein einfacher Verband und Licht einige dieser Einschränkungen überwinden könnten – der grundlegende Wundverband lässt sich leicht transportieren und verteilen und bekämpft Bakterien sofort, ohne dass spezielle Ausrüstung oder Personal erforderlich ist.
Die Behandlung muss nicht darauf warten, dass ein Arzt eine Diagnose stellt, und dem Verband können zum frühestmöglichen Zeitpunkt die richtigen Medikamente verabreicht werden. Bisher wurden nur wenige Tests durchgeführt, aber es gibt hier viel Potenzial.
Darüber hinaus erhält die Person, die den Verband trägt, in Echtzeit eine Rückmeldung darüber, was mit der Infektion passiert, sofern überhaupt eine Infektion vorliegt. Die Forscher sagen, dass es zahlreiche Vorteile gegenüber bestehenden Behandlungen bietet, die Licht nutzen, darunter Photodynamische Therapie oder PDT.
„Im Vergleich zu herkömmlichen antibakteriellen Strategien auf PDT-Basis kann unser Design unerwünschte Nebenwirkungen lindern, die therapeutische Wirksamkeit maximieren und die Arzneimittelresistenz in Echtzeit mit bloßem Auge verfolgen“, so die Forscher erklären in ihrem Artikel .
Dank der Fortschritte in der Wissenschaft haben wir in den letzten Jahren eine ganze Reihe von Verbesserungen gegenüber dem traditionellen Verband erlebt das Nanofasernetz Das lockt Bakterien an und zieht einen Teil davon heraus, wodurch der Heilungsprozess beschleunigt wird.
Dann gibt es noch den neuartigen Verband zur Behandlung von Verbrennungen , was die Vermehrung von Bakterien verhindert und das Infektionsrisiko senkt. Je mehr Arbeit ein Verband leisten kann, während er eine Wunde schützt, desto besser.
Die Bemühungen, Verbände zu verbessern, gehen weiter – und jetzt haben wir einen Verband, der nicht nur Antibiotika freisetzt, sondern dem Patienten auch genau sagt, was los ist.
„Diese Arbeit entwickelt einen neuen Weg für den rationellen Einsatz von Antibiotika“, schreiben die Forscher in ihrem veröffentlichtes Papier . „Angesichts der geringen Kosten und der einfachen Bedienung dieses Point-of-Care-Geräts kann es für praktische Anwendungen entwickelt werden.“
Die Forschung wurde veröffentlicht in ACS Zentralwissenschaft .