Электрическая стимуляция заживляет раны

Впервые в мире американские ученые научились использовать электрическую стимуляцию для лечения ран вместо антибиотиков.

Они нашли способ уничтожать при помощи слабого электрического тока практически любые мультирезистентные штаммы бактерий и их биопленки, полностью очищая рану от инфекции.

Группа исследователей из Университета штата Вашингтон в Пулмане разработала уникальный электромеханический «е-каркас», который станет основой заживляющих умных повязок будущего.

Об этом сообщает журнал Scientific Reports.

Исследователи заявляют, что в экспериментах с пленкообразующей мультирезистентной бактерией Acinetobacter baumannii их электромеханический «е-каркас» в течение 24 часов разрушал биопленку и убивал практически все микроорганизмы. Популяция бактерий за это время уменьшалась в 10000 раз!

В дальнейшем эксперименты с тканями свиньи, зараженными A. baumannii, показали, что электромеханическое устройство уничтожает почти все бактерии без какого-либо ущерба для живых тканей. Авторы акцентируют внимание, что слабый электрический ток эффективно борется с биопленками, которые нередко становятся непреодолимым барьером для антибиотикотерапии.

Растущая проблема антибиотикорезистентности срочно требует от  научного мира новых альтернатив. Согласно данным Центра по контролю и профилактике заболеваний США, каждый год как минимум 2 миллиона американцев инфицируются антибиотикорезистентными бактериями, а примерно в 30000 случаев это заканчивается смертью больных.

Пероксид водорода разрушает биопленки
Идея использования электрического тока для лечения инфицированных ран возникла более 100 лет назад, однако эксперименты разных ученых давали противоречивые результаты. По мнению соавтора последнего исследования профессора Халука Бейенала (Haluk Beyenal), одной из причин неудач их предшественников было недостаточное понимание того, как электричество влияет на целостные биологические системы.

Доктор Бейенал, профессор химического и электроинжиниринга USW, вдохновлен существенным прогрессом в этой области: «Мы долгие годы занимались фундаментальными исследованиями и, наконец, мы смогли воплотить свои работы в новую медицинскую технологию. Это значительный шаг вперед в лечении раневых инфекций».

Суть открытия доктора Бейенала и его коллег состоит в том, что при воздействии электрического тока на бактериальные биопленки из растворенного в воде кислорода и водорода образуется пероксид водорода – та самая перекись, которая оказывает мощное бактерицидное действие. При этом все происходит не где-то на поверхности биопленки, а прямо внутри нее.

Чтобы доставлять электрический ток, ученые разработали тот самый «е-каркас» из углеродных проводниковых материалов. После наложения на рану умная повязка начинает пропускать слабый ток через весь этот каркас, вызывая образование небольших, однако постоянных концентраций пероксида водорода по всей глубине бактериальной биопленки. Это достаточно быстро приводит к разрушению пленки и гибели подавляющего большинства бактерий в ране.

Профессор говорит, что по их задумке пользователь сможет контролировать работу устройства, регулируя проходящий ток. Он отмечает, что уникальной особенностью их каркаса является применение углеродных материалов, поскольку применение цинка, серебра, йода и других веществ в прошлом себя не оправдало.

«Эта работа закладывает основы принципиального нового метода лечения раневых инфекций, самой настоящей альтернативы антибиотикам. Электрический ток способен бороться с мультирезистентными пленкообразующими патогенами, даже когда лекарства бессильны», - заявил профессор Бейенал.

medbe.ru