Diolch i chi am ymweld â Nature.com. Mae gan y fersiwn o borwr rydych chi'n ei ddefnyddio gefnogaeth CSS gyfyngedig. I gael y canlyniadau gorau, rydym yn argymell eich bod chi'n defnyddio fersiwn newydd o'ch porwr (neu'n analluogi Modd Cydnawsedd yn Internet Explorer). Yn y cyfamser, er mwyn sicrhau cefnogaeth barhaus, rydym yn arddangos y wefan heb steilio na JavaScript.
Mae twf microbaidd mewn clwyfau yn aml yn amlygu ei hun fel bioffilmiau, sy'n ymyrryd ag iachâd ac sy'n anodd eu dileu. Mae rhwymynnau arian newydd yn honni eu bod yn ymladd heintiau clwyfau, ond mae eu heffeithiolrwydd gwrth-fioffilm a'u heffeithiau iacháu annibynnol ar haint yn gyffredinol anhysbys. Gan ddefnyddio modelau bioffilm in vitro ac in vivo o Staphylococcus aureus a Pseudomonas aeruginosa, rydym yn adrodd ar effeithiolrwydd rhwymynnau sy'n cynhyrchu ïonau Ag1+; rhwymynnau Ag1+ sy'n cynnwys asid ethylenediaminetetraacetic a benzethonium chloride (Ag1+/EDTA/BC), a rhwymynnau sy'n cynnwys nitrad arian (ocsishalenau Ag), sy'n cynhyrchu ïonau Ag1+, Ag2+ ac Ag3+ i ymladd bioffilm clwyf a'i effaith ar iachâd. Cafodd rhwymynnau Ag1+ effeithiau lleiaf posibl ar fioffilm clwyfau in vitro ac mewn llygod (C57BL/6j). Mewn cyferbyniad, fe wnaeth halwynau Ag ocsigenedig a rhwymynnau Ag1+/EDTA/BC leihau nifer y bacteria hyfyw mewn bioffilmiau in vitro yn sylweddol a dangos gostyngiad sylweddol mewn cydrannau bacteriol ac EPS mewn bioffilmiau clwyfau llygoden. Roedd gan y rhwymynnau hyn effeithiau gwahanol ar iachâd clwyfau wedi'u heintio â bioffilm a chlwyfau nad ydynt wedi'u heintio â bioffilm, gyda rhwymynnau halen ocsigenedig yn cael effeithiau mwy buddiol ar ail-epithelialization, maint clwyf, a llid o'i gymharu â thriniaethau rheoli a rhwymynnau arian eraill. Gall gwahanol briodweddau ffisegemegol rhwymynnau arian gael effeithiau gwahanol ar fioffilm ac iachâd clwyf, a dylid ystyried hyn wrth ddewis rhwymyn ar gyfer trin clwyfau wedi'u heintio â bioffilm.
Diffinnir clwyfau cronig fel “clwyfau sy’n methu â symud ymlaen trwy’r camau iacháu arferol mewn modd trefnus ac amserol”1. Mae clwyfau cronig yn creu baich seicolegol, cymdeithasol ac economaidd i gleifion a’r system gofal iechyd. Amcangyfrifir bod gwariant blynyddol y GIG ar drin clwyfau a chyd-morbidrwydd cysylltiedig yn £8.3 biliwn yn 2017–182. Mae clwyfau cronig hefyd yn broblem ddybryd yn yr Unol Daleithiau ar hyn o bryd, gyda Medicare yn amcangyfrif bod cost flynyddol trin cleifion â chlwyfau yn $28.1–$96.8 biliwn3.
Mae haint yn ffactor pwysig sy'n atal iachâd clwyfau. Yn aml, mae heintiau'n amlygu eu hunain fel bioffilmiau, sy'n bresennol mewn 78% o glwyfau cronig nad ydynt yn iacháu. Mae bioffilmiau'n ffurfio pan fydd micro-organebau'n glynu'n anghildroadwy i arwynebau, fel arwynebau clwyfau, a gallant agregu i ffurfio cymunedau sy'n cynhyrchu polymer allgellog (EPS). Mae bioffilm clwyfau yn gysylltiedig ag ymateb llidiol cynyddol sy'n arwain at ddifrod i feinwe, a all oedi neu atal iachâd4. Gall y cynnydd mewn difrod i feinwe fod oherwydd gweithgaredd cynyddol metalloproteinasau matrics, colagenas, elastase a rhywogaethau ocsigen adweithiol5. Ar ben hynny, mae celloedd llidiol a bioffilmiau eu hunain yn ddefnyddwyr uchel o ocsigen a gallant felly achosi hypocsia meinwe lleol, gan ddisbyddu celloedd o'r ocsigen hanfodol sydd ei angen ar gyfer atgyweirio meinwe effeithiol6.
Mae bioffilmiau aeddfed yn gallu gwrthsefyll asiantau gwrthficrobaidd yn fawr, gan olygu bod angen strategaethau ymosodol i reoli heintiau bioffilm, fel triniaeth fecanyddol ac yna triniaeth gwrthficrobaidd effeithiol. Gan y gall bioffilmiau adfywio'n gyflym, gall gwrthficrobaidd effeithiol leihau'r risg o ail-ffurfio ar ôl dad-drin â llawfeddygaeth7.
Defnyddir arian fwyfwy mewn rhwymynnau gwrthficrobaidd ac fe'i defnyddir yn aml fel triniaeth llinell gyntaf ar gyfer clwyfau heintiedig cronig. Mae yna lawer o rwymynnau arian ar gael yn fasnachol, pob un yn cynnwys cyfansoddiad, crynodiad a matrics sylfaen arian gwahanol. Mae datblygiadau mewn bandiau braich arian wedi arwain at ddatblygu bandiau braich arian newydd. Mae ffurf fetelaidd arian (Ag0) yn anadweithiol; Er mwyn cyflawni effeithiolrwydd gwrthficrobaidd, rhaid iddo golli electron i ffurfio arian ïonig (Ag1+). Mae rhwymynnau arian traddodiadol yn cynnwys cyfansoddion arian neu arian metelaidd sydd, pan gânt eu hamlygu i hylif, yn dadelfennu i ffurfio ïonau Ag1+. Mae'r ïonau Ag1+ hyn yn adweithio gyda'r gell bacteriol, gan dynnu electronau o gydrannau strwythurol neu brosesau hanfodol sy'n angenrheidiol ar gyfer goroesi. Mae technoleg patent wedi arwain at ddatblygu cyfansoddyn arian newydd, ocsialau Ag (nitrad arian, Ag7NO11), sydd wedi'i gynnwys mewn rhwymynnau clwyfau. Yn wahanol i arian traddodiadol, mae dadelfennu halwynau sy'n cynnwys ocsigen yn cynhyrchu cyflyrau arian â falens uwch (Ag1+, Ag2+ ac Ag3+). Mae astudiaethau in vitro wedi dangos bod crynodiadau isel o halwynau arian ocsigenedig yn fwy effeithiol nag arian ïon sengl (Ag1+) yn erbyn bacteria pathogenig fel Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus ac Escherichia coli8,9. Mae math newydd arall o rwymo arian yn cynnwys cynhwysion ychwanegol, sef asid ethylenediaminetetraacetic (EDTA) a benzethonium chloride (BC), y dywedir eu bod yn targedu biofilm EPS ac felly'n cynyddu treiddiad arian i'r biofilm. Mae'r technolegau arian newydd hyn yn cynnig ffyrdd newydd o dargedu biofilmiau clwyfau. Fodd bynnag, mae effaith y gwrthficrobaidd hyn ar amgylchedd y clwyf ac iachâd annibynnol ar haint yn bwysig i sicrhau nad ydynt yn creu amgylchedd clwyf anffafriol nac yn oedi iachâd. Adroddwyd am bryderon ynghylch cytotocsinedd arian in vitro gyda sawl rhwymyn arian10,11. Fodd bynnag, nid yw cytotocsinedd in vitro wedi cyfieithu i wenwyndra in vivo eto, ac mae sawl rhwymyn Ag1+ wedi dangos proffil diogelwch da12.
Yma, fe wnaethom ymchwilio i effeithiolrwydd gorchuddion carboxymethylcellulose sy'n cynnwys fformwleiddiadau arian newydd yn erbyn biofilm clwyfau in vitro ac in vivo. Yn ogystal, aseswyd effeithiau'r gorchuddion hyn ar ymatebion imiwnedd ac iachâd yn annibynnol ar haint.
Roedd yr holl rwymynnau a ddefnyddiwyd ar gael yn fasnachol. Mae Rhwymynnau Ffibr Gel 3M Kerracel (3M, Knutsford, DU) yn rwymynnau ffibr gel 100% carboxymethylcellulose (CMC) nad ydynt yn wrthficrobaidd a ddefnyddiwyd fel y rhwymyn rheoli yn yr astudiaeth hon. Gwerthuswyd tri rhwymyn arian CMC gwrthficrobaidd, sef rhwymyn Ag 3M Kerracel (3M, Knutsford, DU), sy'n cynnwys 1.7% pwysau o halen arian ocsigenedig (Ag7NO11) mewn ïonau arian falens uwch (Ag1+, Ag2+ ac Ag3+). Yn ystod dadelfennu Ag7NO11, mae ïonau Ag1+, Ag2+ ac Ag3+ yn cael eu ffurfio mewn cymhareb o 1:2:4. Dresin Aquacel Ag Extra sy'n cynnwys 1.2% o glorid arian (Ag1+) (ConvaTec, Glannau Dyfrdwy, DU) 13 a dresin Aquacel Ag + Extra sy'n cynnwys 1.2% o glorid arian (Ag1+), EDTA a chlorid bensethoniwm (ConvaTec, Glannau Dyfrdwy, DU) 14.
Y straeniau a ddefnyddiwyd yn yr astudiaeth hon oedd Pseudomonas aeruginosa NCTC 10781 (Iechyd Cyhoeddus Lloegr, Caersallog) a Staphylococcus aureus NCTC 6571 (Iechyd Cyhoeddus Lloegr, Caersallog).
Tyfwyd bacteria dros nos mewn cawl Muller-Hinton (Oxoid, Altrincham, DU). Yna cafodd y diwylliant dros nos ei wanhau 1:100 mewn cawl Mueller-Hinton a'i blatio 200 µl ar bilenni cyclopore Whatman di-haint 0.2 µm (Whatman plc, Maidstone, DU) ar blatiau agar Mueller-Hinton (Sigma-Aldrich Company Ltd, Caint, Prydain Fawr). Ffurfiant biofilm trefedigaethol ar 37°C am 24 awr. Profwyd y bioffilmiau trefedigaethol hyn am grebachiad logarithmig.
Torrwch y rhwymyn yn ddarnau sgwâr 3 cm2 a'u gwlychu ymlaen llaw â dŵr wedi'i ddad-ïoneiddio di-haint. Rhowch y rhwymyn dros fiofilm y gytref ar y plât agar. Tynnwyd pob 24 ha o fiofilm, a meintioli bacteria hyfyw o fewn y biofilm (CFU/ml) trwy wanhau cyfresol (10−1 i 10−7) mewn cawl niwtraleiddio Day-Angle (Merck-Millipore). Ar ôl 24 awr o ddeori ar 37°C, perfformiwyd cyfrifon platiau safonol ar blatiau agar Mueller-Hinton. Perfformiwyd pob triniaeth a phwynt amser mewn tair copi, ac ailadroddwyd cyfrifon platiau ar gyfer pob gwanhau.
Ceir croen bol porc o foch Gwyn Mawr benywaidd o fewn 15 munud i'w lladd yn unol â safonau allforio'r Undeb Ewropeaidd. Cafodd y croen ei eillio a'i lanhau â sychwyr alcohol, yna ei rewi ar -80°C am 24 awr i ddadfygiogi'r croen. Ar ôl dadmer, golchwyd darnau croen 1 cm2 dair gwaith gyda PBS, 0.6% sodiwm hypoclorit, a 70% ethanol am 20 munud bob tro. Cyn tynnu'r epidermis, tynnwch unrhyw ethanol sy'n weddill trwy olchi 3 gwaith mewn PBS di-haint. Cafodd y croen ei feithrin mewn plât 6-ffynnon gyda philen neilon 0.45-μm o drwch (Merck-Millipore) ar ei ben a 3 pad amsugnol (Merck-Millipore) yn cynnwys 3 ml o serwm ffetws buchol (Sigma) wedi'i ategu â 10% Dulbecco's Modified Eagle Medium (Dulbecco's Modified Eagle Medium – Aldrich Ltd.).
Tyfwyd bioffilmiau trefedigaethol fel y disgrifiwyd ar gyfer astudiaethau amlygiad bioffilm. Ar ôl meithrin y bioffilm ar y bilen am 72 awr, cymhwyswyd y bioffilm i wyneb y croen gan ddefnyddio dolen frechu di-haint a thynnwyd y bilen. Yna deorwyd y bioffilm ar ddermis y mochyn am 24 awr ychwanegol ar 37°C i ganiatáu i'r bioffilm aeddfedu a glynu wrth groen y mochyn. Ar ôl i'r bioffilm aeddfedu ac atodi, cymhwyswyd rhwymyn 1.5 cm2, wedi'i wlychu ymlaen llaw â dŵr distyll di-haint, yn uniongyrchol i wyneb y croen a'i ddeori ar 37°C am 24 awr. Gwelwyd bacteria hyfyw trwy staenio trwy gymhwyso adweithydd hyfywedd celloedd PrestoBlue (Invitrogen, Life Technologies, Paisley, DU) yn unffurf i wyneb apigol pob explant a'i ddeori am 5 munud. Defnyddiwch y camera digidol Leica DFC425 i ddal delweddau ar unwaith ar y microsgop Leica MZ8. Mesurwyd ardaloedd lliw pinc gan ddefnyddio meddalwedd Image Pro fersiwn 10 (Media Cybernetics Inc, Rockville, MD Image-Pro (mediacy.com)). Perfformiwyd microsgopeg electron sganio fel y disgrifir isod.
Cafodd bacteria a dyfwyd dros nos eu gwanhau 1:100 mewn cawl Mueller-Hinton. Ychwanegwyd 200 μl o ddiwylliant at bilen cyclopore Whatman 0.2 μm di-haint (Whatman, Maidstone, DU) a'i blatio ar agar Mueller-Hinton. Cafodd platiau biofilm eu magu ar 37°C am 72 awr i ganiatáu ffurfio biofilm aeddfed.
Ar ôl 3 diwrnod o aeddfedu biofilm, gosodwyd rhwymyn sgwâr 3 cm2 yn uniongyrchol ar y biofilm a'i ddeori ar 37°C am 24 awr. Ar ôl tynnu'r rhwymyn oddi ar wyneb y biofilm, ychwanegwyd 1 ml o Adweithydd Hyfywedd Celloedd PrestoBlue (Invitrogen, Waltham, MA) at wyneb pob biofilm am 20 eiliad. Sychwyd yr arwynebau cyn cofnodi newidiadau lliw gan ddefnyddio camera digidol Nikon D2300 (Nikon UK Ltd., Kingston, DU).
Paratowch ddiwylliannau dros nos ar agar Mueller-Hinton, trosglwyddwch y cytrefi unigol i 10 ml o broth Mueller-Hinton a'u magu ar ysgwydwr ar 37°C (100 rpm). Ar ôl magu dros nos, cafodd y diwylliant ei wanhau 1:100 mewn broth Mueller-Hinton a rhoddwyd 300 µl ar bilen cyclopore crwn Whatman 0.2 µm (Whatman International, Maidstone, DU) ar agar Mueller-Hinton a'i magu ar 37°C o fewn 72 awr. . Cymhwyswyd y biofilm aeddfed ar y clwyf fel y disgrifir isod.
Cynhaliwyd yr holl waith gydag anifeiliaid ym Mhrifysgol Manceinion o dan drwydded prosiect a gymeradwywyd gan y Swyddfa Lles Anifeiliaid ac Adolygiad Moesegol (P8721BD27) ac yn unol â chanllawiau a gyhoeddwyd gan y Swyddfa Gartref o dan ASPA diwygiedig 2012. Glynodd yr holl awduron wrth y canllawiau cyrraedd. Defnyddiwyd llygod C57BL/6j wyth wythnos oed (Envigo, Oxon, DU) ar gyfer yr holl astudiaethau in vivo. Anesthetwyd llygod ag isoflurane (Piramal Critical Care Ltd, West Drayton, DU) ac eillwyd a glanhawyd eu harwynebau dorsal. Yna rhoddwyd clwyf ysgarthol 2 × 6 mm i bob llygoden gan ddefnyddio dyrnwr biopsi Stiefel (Schuco International, Swydd Hertford, DU). Ar gyfer clwyfau wedi'u heintio â biofilm, rhowch biofilm trefedigaethol 72 awr a dyfwyd ar y bilen fel y disgrifiwyd uchod i haen croenol y clwyf gan ddefnyddio dolen frechu di-haint yn syth ar ôl yr anaf a thaflwch y bilen. Mae un centimetr sgwâr o rwymyn yn cael ei wlychu ymlaen llaw â dŵr di-haint i gynnal amgylchedd clwyf llaith. Rhoddwyd rhwymynnau'n uniongyrchol ar bob clwyf a'u gorchuddio â ffilm 3M Tegaderm (3M, Bracknell, DU) a glud hylif Mastisol (Eloquest Healthcare, Ferndale, MI) o amgylch yr ymylon i ddarparu adlyniad ychwanegol. Gweinyddwyd Buprenorphine (Animalcare, Efrog, DU) ar grynodiad o 0.1 mg/kg fel analgesig. Difa llygod dridiau ar ôl yr anaf gan ddefnyddio'r dull Atodlen 1 a thynnu, haneru a storio ardal y clwyf yn ôl yr angen.
Perfformiwyd staenio hematoxylin (ThermoFisher Scientific) ac eosin (ThermoFisher Scientific) yn unol â phrotocol y gwneuthurwr. Mesurwyd arwynebedd y clwyf ac ail-epithelialeiddio gan ddefnyddio meddalwedd Image Pro fersiwn 10 (Media Cybernetics Inc, Rockville, MD).
Cafodd adrannau meinwe eu dad-gwyro mewn xylen (ThermoFisher Scientific, Loughborough, DU), eu hailhydradu ag ethanol wedi'i raddio 100–50%, a'u trochi am gyfnod byr mewn dŵr wedi'i ddad-ïoneiddio (ThermoFisher Scientific). Perfformiwyd imiwnohistochemeg gan ddefnyddio'r pecyn VectaStain Elite ABC PK-6104 (Vector Laboratories, Burlingame, CA) yn unol â phrotocol y gwneuthurwr. Cafodd gwrthgyrff cynradd i niwtroffiliau NIMP-R14 (Thermofisher Scientific) a macroffagau Ms CD107b Pure M3/84 (BD Biosciences, Wokingham, DU) eu gwanhau 1:100 mewn toddiant blocio a'u hychwanegu at yr wyneb wedi'i dorri, ac yna 2 wrthgorff, pecyn swbstrad Anti-, VectaStain ABC a Vector Nova Red Peroxidase (HRP) (Vector Laboratories, Burlingame, CA) a'u gwrth-liwio â hematoxylin. Cafwyd delweddau gan ddefnyddio microsgop Olympus BX43 a chamera ddigidol Olympus DP73 (Olympus, Southend-on-Sea, DU).
Cafodd samplau croen eu trwsio mewn 2.5% glutaraldehyd a 4% fformaldehyd mewn 0.1 M HEPES (pH 7.4) am 24 awr ar 4°C. Cafodd samplau eu dadhydradu gan ddefnyddio ethanol graddol a'u sychu mewn CO2 gan ddefnyddio sychwr pwynt critigol Quorum K850 (Quorum Technologies Ltd, Loughton, DU) a'u gorchuddio â chwistrellwr aur-palladiwm gan ddefnyddio system chwistrellwr/rhyddhau tywynnu mini Quorum SC7620. Cafodd sbesimenau eu delweddu gan ddefnyddio microsgop electron sganio FEI Quanta 250 (ThermoFisher Scientific) i ddelweddu pwynt canolog y clwyf.
Rhoddwyd ïodid Toto-1 (2 μM) ar wyneb clwyf y llygoden a dynnwyd a'i ddeori am 5 munud ar 37 °C (ThermoFisher Scientific) a'i drin â Syto-60 (10 μM) ar 37 °C (ThermoFisher Scientific). Crëwyd delweddau Z-stack 15 munud gan ddefnyddio Leica TCS SP8.
Cafodd data biolegol a thechnegol dyblyg eu tablu a'u dadansoddi gan ddefnyddio meddalwedd Graphpad Prism V9 (GraphPad Software, La Jolla, CA). Defnyddiwyd dadansoddiad amrywiant unffordd gyda chymariaethau lluosog gan ddefnyddio prawf ôl-hoc Dunnett i brofi am wahaniaethau rhwng pob triniaeth a'r dresin rheoli nad yw'n wrthficrobaidd. Ystyriwyd bod gwerth p <0.05 yn arwyddocaol.
Aseswyd effeithiolrwydd rhwymynnau ffibrog gel arian yn gyntaf yn erbyn cytrefi bioffilm o Staphylococcus aureus a Pseudomonas aeruginosa in vitro. Mae rhwymynnau arian yn cynnwys gwahanol fformwlâu o arian: mae rhwymynnau arian traddodiadol yn cynhyrchu ïonau Ag1+; gall rhwymynnau arian, a all gynhyrchu ïonau Ag1+ ar ôl ychwanegu EDTA/BC, ddinistrio'r matrics bioffilm ac amlygu bacteria i arian o dan effaith gwrthfacterol ïonau arian.15 a rhwymynnau sy'n cynnwys halwynau Ag ocsigenedig sy'n cynhyrchu ïonau Ag1+, Ag2+ ac Ag3+. Cymharwyd ei effeithiolrwydd â rhwymyn rheoli nad yw'n wrthficrobaidd wedi'i wneud o ffibrau wedi'u gelio. Aseswyd bacteria hyfyw sy'n weddill o fewn y bioffilm bob 24 awr am 8 diwrnod (Ffigur 1). Ar ddiwrnod 5, ail-lenwi'r bioffilm â 3.85 × 105S. Staphylococcus aureus neu 1.22 × 105P. aeruginosa i asesu adferiad bioffilm. O'i gymharu â rhwymynnau rheoli nad ydynt yn wrthficrobaidd, roedd gan rwymynnau Ag1+ effaith fach iawn ar hyfywedd bacteriol mewn bioffilmiau Staphylococcus aureus a Pseudomonas aeruginosa dros 5 diwrnod. Mewn cyferbyniad, roedd rhwymynnau yn cynnwys halwynau Ag ocsigenedig ac Ag1+ + EDTA/BC yn effeithiol wrth ladd bacteria o fewn y bioffilm o fewn 5 diwrnod. Ar ôl brechu dro ar ôl tro â bacteria planctonig ar ddiwrnod 5, ni welwyd unrhyw adferiad o'r bioffilm (Ffig. 1).
Mesur bacteria hyfyw mewn bioffilmiau Staphylococcus aureus a Pseudomonas aeruginosa ar ôl triniaeth â rhwymynnau arian. Cafodd cytrefi bioffilm o Staphylococcus aureus a Pseudomonas aeruginosa eu trin â rhwymynnau arian neu rwymynnau rheoli nad ydynt yn wrthficrobaidd, a phenderfynwyd ar nifer y bacteria hyfyw a oedd yn weddill bob 24 awr. Ar ôl 5 diwrnod, ail-lenwi'r bioffilm â 3.85 × 105S. Staphylococcus aureus neu 1.22 × 105P. Ffurfiwyd cytrefi o'r bacterioplancton Pseudomonas aeruginosa yn unigol i asesu adferiad bioffilm. Mae graffiau'n dangos cymedr +/- gwall safonol.
Er mwyn delweddu effaith gorchuddion arian ar hyfywedd biofilm, rhoddwyd gorchuddion ar biofilmiau aeddfed a dyfwyd ar groen moch ex vivo. Ar ôl 24 awr, tynnir y gorchuddion a staenir y biofilm â llifyn adweithiol glas, sy'n cael ei fetaboli gan facteria byw i liw pinc. Roedd biofilmiau a gafodd eu trin â gorchuddion rheoli yn binc, sy'n dangos presenoldeb bacteria hyfyw o fewn y biofilm (Ffigur 2A). Mewn cyferbyniad, roedd y biofilm a gafodd ei drin â'r gorchuddion Ag ocsysolau yn bennaf yn las, sy'n dangos bod y bacteria sy'n weddill ar wyneb croen y mochyn yn facteria anhyfyw (Ffigur 2B). Gwelwyd lliw glas a phinc cymysg mewn biofilmiau a gafodd eu trin â gorchuddion sy'n cynnwys Ag1+, sy'n dangos presenoldeb bacteria hyfyw ac anhyfyw o fewn y biofilm (Ffigur 2C), tra bod gorchuddion EDTA/BC sy'n cynnwys Ag1+ yn las yn bennaf gyda rhai smotiau pinc, sy'n dangos ardaloedd nad oeddent wedi'u heffeithio gan y gorchuddion arian (Ffigur 2D). Dangosodd meintioli ardaloedd gweithredol (pinc) ac anweithredol (glas) fod y darn rheoli yn 75% gweithredol (Ffigur 2E). Roedd perfformiad gorchuddion Ag1+ + EDTA/BC yn debyg i orchuddion halen Ag ocsigenedig, gyda chyfraddau goroesi o 13% a 14%, yn y drefn honno. Gostyngodd y gorchuddion Ag1+ hyfywedd bacteriol hefyd 21%. Yna, arsylwyd y bioffilmiau hyn gan ddefnyddio microsgopeg electron sganio (SEM). Ar ôl triniaeth gyda'r gorchuddion rheoli a'r gorchuddion Ag1+, gwelwyd haen o Pseudomonas aeruginosa yn gorchuddio croen y mochyn (Ffigur 2F,H), ond ar ôl triniaeth gyda'r gorchuddion Ag1+, canfuwyd ychydig o gelloedd bacteriol ac ychydig o gelloedd bacteriol oddi tano. Gellir ystyried ffibrau colagen fel strwythur meinwe croen y mochyn (Ffigur 2G). Ar ôl triniaeth gyda gorchuddion Ag1+ + EDTA/BC, roedd placiau bacteriol a phlaciau ffibr colagen oddi tano yn weladwy (Ffigur 2I).
Delweddu bioffilm Pseudomonas aeruginosa ar ôl triniaeth dresin arian. (A–D) Delweddwyd hyfywedd bacteria mewn bioffilmiau Pseudomonas aeruginosa a dyfwyd ar groen moch gan ddefnyddio llifyn hyfywedd PrestoBlue 24 awr ar ôl triniaeth gyda dresin arian neu rwymynnau rheoli nad ydynt yn wrthficrobaidd. Mae bacteria byw yn binc, bacteria anhyfyw a chroen mochyn yn las. (E) Mesur bioffilmiau Pseudomonas aeruginosa a dyfwyd ar groen moch (smotyn pinc) gan ddefnyddio microsgopeg electron sganio Image Pro fersiwn 10 (FI) ac a gafodd eu trin â dresin arian neu rwymin rheoli nad yw'n wrthficrobaidd am 24 awr. Bar graddfa SEM = 5 µm. (J–M) Tyfodd bioffilmiau trefedigaethol ar hidlwyr a chawsant eu staenio â llifyn adweithiol PrestoBlue ar ôl 24 awr o ddeori gyda rhwymynnau arian.
Er mwyn pennu a oedd cyswllt agos rhwng y rhwymynnau a'r bioffilmiau yn effeithio ar effeithiolrwydd y rhwymynnau, cafodd bioffilmiau trefedigaethol a osodwyd ar arwyneb gwastad eu trin â'r rhwymynnau am 24 awr ac yna eu staenio â llifynnau adweithiol. Roedd y bioffilm heb ei drin yn binc tywyll o ran lliw (Ffigur 2J). Mewn cyferbyniad â bioffilmiau a gafodd eu trin â rhwymynnau sy'n cynnwys halwynau Ag ocsigenedig (Ffigur 2K), dangosodd bioffilmiau a gafodd eu trin â rhwymynnau sy'n cynnwys Ag1+ neu Ag1+ + EDTA/BC fandiau o staenio pinc (Ffigur 2L,M). Mae'r lliw pinc hwn yn dynodi presenoldeb bacteria hyfyw ac mae'n gysylltiedig â'r ardal bwytho o fewn y rhwymyn. Mae'r ardaloedd gwnïol hyn yn creu bylchau marw sy'n caniatáu i facteria o fewn y bioffilm oroesi.
I werthuso effeithiolrwydd gorchuddion arian in vivo, cafodd clwyfau wedi'u torri allan o drwch llawn llygod a oedd wedi'u heintio â bioffilmiau aeddfed S. aureus a P. aeruginosa eu trin â gorchuddion rheoli nad ydynt yn wrthficrobaidd neu gorchuddion arian. Ar ôl 3 diwrnod o driniaeth, dangosodd dadansoddiad delwedd macrosgopig glwyfau llai pan gawsant eu trin â gorchuddion halen ocsigenedig o'i gymharu â gorchuddion rheoli nad ydynt yn wrthficrobaidd a gorchuddion arian eraill (Ffigur 3A-H). I gadarnhau'r arsylwadau hyn, casglwyd clwyfau a meintioli arwynebedd y clwyf ac ail-epithelialization ar adrannau meinwe wedi'u staenio â hematoxylin ac eosin gan ddefnyddio meddalwedd image pro fersiwn 10 (Ffigur 3I-L).
Effaith rhwymynnau arian ar wyneb y clwyf ac ail-epithelieiddio clwyfau sydd wedi'u heintio â bioffilmiau. (A–H) Celloedd bach wedi'u heintio â bioffilmiau o Pseudomonas aeruginosa (A–D) a Staphylococcus aureus (E–H) ar ôl tridiau o driniaeth gyda rhwymyn rheoli anwrthficrobaidd, rhwymyn halen Ag ocsigenedig, rhwymyn Ag1+, a rhwymyn Ag1+. Delweddau macrosgopig cynrychioliadol. clwyfau llygod gyda rhwymyn Ag1+ + EDTA/BC. (IL) Haint Pseudomonas aeruginosa cynrychioliadol, adrannau histolegol wedi'u staenio â hematoxylin ac eosin, a ddefnyddir i fesur arwynebedd y clwyf ac adfywio epithelaidd. Mesur arwynebedd y clwyf (M, O) a chanran ail-epithelieiddio (N, P) clwyfau sydd wedi'u heintio â bioffilmiau Pseudomonas aeruginosa (M, N) a Staphylococcus aureus (O, P) (fesul grŵp triniaeth n = 12). Mae graffiau'n dangos cymedr +/- gwall safonol. * yn golygu p = < 0.05 ** yn golygu p = < 0.01; Graddfa macrosgopig = 2.5 mm, graddfa histolegol = 500 µm.
Dangosodd meintioli arwynebedd clwyf mewn clwyfau wedi'u heintio â biofilm Pseudomonas aeruginosa (Ffigur 3M) fod gan glwyfau a gafodd eu trin ag ocsialyddion Ag faint clwyf cyfartalog o 2.5 mm2, tra bod gan y dresin rheoli nad yw'n wrthficrobaidd faint clwyf cyfartalog o 3.1 mm2, nad yw'n wir. Cyrhaeddodd arwyddocâd ystadegol (Ffigur 3M). p = 0.423). Ni ddangosodd clwyfau a gafodd eu trin ag Ag1+ neu Ag1+ + EDTA/BC unrhyw ostyngiad yn arwynebedd y clwyf (3.1 mm2 a 3.6 mm2, yn y drefn honno). Hyrwyddodd triniaeth â dresin halen Ag ocsigenedig ail-epithelialization i raddau mwy na'r dresin rheoli nad yw'n wrthficrobaidd (34% a 15%, yn y drefn honno; p = 0.029) ac Ag1+ neu Ag1+ + EDTA/BC (10% ac 11%) (Ffigur 3N). . , yn y drefn honno).
Gwelwyd tueddiadau tebyg yn arwynebedd y clwyf ac adfywio epithelaidd mewn clwyfau a oedd wedi'u heintio â bioffilmiau S. aureus (Ffigur 3O). Gostyngodd rhwymynnau sy'n cynnwys halwynau arian ocsigenedig arwynebedd y clwyf (2.0 mm2) 23% o'i gymharu â'r rhwymyn rheoli nad yw'n wrthficrobaidd (2.6 mm2), er nad oedd y gostyngiad hwn yn arwyddocaol (p = 0.304) (Ffig. 3O). Yn ogystal, gostyngwyd arwynebedd y clwyf yn y grŵp triniaeth Ag1+ ychydig (2.4 mm2), tra na wnaeth y clwyf a gafodd ei drin â rhwymyn Ag1+ + EDTA/BC leihau arwynebedd y clwyf (2.9 mm2). Hyrwyddodd halwynau ocsigen Ag hefyd ail-epithelieiddio clwyfau a oedd wedi'u heintio â bioffilm S. aureus (31%) i raddau mwy na'r rhai a gafodd eu trin â rhwymynnau rheoli nad ydynt yn wrthficrobaidd (12%, p = 0.003) (Ffigur 3P). Dangosodd dresin Ag1+ (16%, p = 0.903) a dresin Ag+1 + EDTA/BC (14%, p = 0.965) lefelau o adfywio epithelaidd tebyg i'r rheolydd.
Er mwyn delweddu effaith gorchuddion arian ar y matrics bioffilm, perfformiwyd staenio ïodid Toto 1 a Syto 60 (Ffig. 4). Mae ïodid Toto 1 yn llifyn anhydraidd i gelloedd y gellir ei ddefnyddio i ddelweddu asidau niwclëig allgellog yn gywir, sy'n doreithiog yn EPS bioffilmiau. Mae Syto 60 yn llifyn athraidd i gelloedd a ddefnyddir fel gwrth-liw16. Dangosodd arsylwadau o ïodid Toto 1 a Syto 60 mewn clwyfau a frechwyd â bioffilmiau o Pseudomonas aeruginosa (Ffigur 4A-D) a Staphylococcus aureus (Ffigur 4I-L) ar ôl 3 diwrnod o driniaeth gorchuddio, fod EPS yn y bioffilm wedi'i leihau'n sylweddol. yn cynnwys halwynau ocsigenedig Ag ac Ag1+ + EDTA/BC. Gostyngodd gorchuddion Ag1+ heb gydrannau gwrthfioffilm ychwanegol DNA di-gelloedd yn sylweddol mewn clwyfau a frechwyd â Pseudomonas aeruginosa ond roeddent yn llai effeithiol mewn clwyfau a frechwyd â Staphylococcus aureus.
Delweddu in vivo o fiofilm clwyf ar ôl 3 diwrnod o driniaeth gyda rhwymynnau rheoli neu arian. Delweddau confocal o Pseudomonas aeruginosa (A–D) a Staphylococcus aureus (I–L) wedi'u lliwio â Toto 1 (gwyrdd) i ddelweddu asidau niwclëig allgellog, cydran o bolymerau biofilm allgellog. I liwio asidau niwclëig mewngellol, defnyddiwch Syto 60 (coch). asidau. P. Microsgopeg electron sganio o glwyfau wedi'u heintio â bioffilmiau Pseudomonas aeruginosa (E–H) a Staphylococcus aureus (M–P) ar ôl 3 diwrnod o driniaeth gyda rhwymynnau rheoli ac arian. Bar graddfa SEM = 5 µm. Bar graddfa delweddu confocal = 50 µm.
Dangosodd microsgopeg electron sganio fod gan lygod a gafodd eu brechu â chytrefi bioffilm o Pseudomonas aeruginosa (Ffigur 4E-H) a Staphylococcus aureus (Ffigur 4M-P) lawer llai o facteria yn eu clwyfau ar ôl 3 diwrnod o driniaeth gyda rhwymynnau arian yn unig.
I werthuso effaith rhwymynnau arian ar lid clwyfau mewn llygod wedi'u heintio â bioffilm, cafodd rhannau o glwyfau wedi'u heintio â bioffilm a gafodd eu trin â rhwymynnau rheoli neu arian am 3 diwrnod eu staenio'n imiwnohistochemegol gan ddefnyddio gwrthgyrff sy'n benodol ar gyfer niwtroffiliau a macroffagau. Penderfyniad meintiol o niwtroffiliau a macroffagau yn fewnol. meinwe gronynniad. Ffigur 5). Gostyngodd pob rhwymyn arian nifer y niwtroffiliau a'r macroffagau mewn clwyfau wedi'u heintio â Pseudomonas aeruginosa o'i gymharu â rhwymynnau rheoli nad ydynt yn wrthficrobaidd ar ôl tridiau o driniaeth. Fodd bynnag, arweiniodd triniaeth gyda'r rhwymyn halen arian ocsigenedig at ostyngiad mwy mewn niwtroffiliau (p = <0.0001) a macroffagau (p = <0.0001) o'i gymharu â rhwymynnau arian eraill a brofwyd (Ffigur 5I,J). Er bod gan Ag1+ + EDTA/BC effaith fwy ar fiofilm clwyf, gostyngodd lefelau niwtroffiliau a macroffagau i raddau llai na'r rhwymyn Ag1+. Gwelwyd clwyfau cymedrol wedi'u heintio â bioffilm S. aureus hefyd ar ôl eu gwisgo ag ocsisolau Ag (p = <0.0001), Ag1+ (p = 0.0008) ac Ag1++ EDTA/BC (p = 0.0043) o'i gymharu â'r rheolydd. Gwelir tueddiadau tebyg ar gyfer rhwymyn niwtropenia (Ffig. 5K). Fodd bynnag, dim ond y rhwymyn halen Ag ocsigenedig a ddangosodd ostyngiad sylweddol yn nifer y macroffagau mewn meinwe gronynniad o'i gymharu â'r rheolydd mewn clwyfau wedi'u heintio â bioffilmiau S. aureus (p = 0.0339) (Ffigur 5L).
Mesurwyd niwtroffiliau a macroffagau mewn clwyfau wedi'u heintio â bioffilmiau Pseudomonas aeruginosa a Staphylococcus aureus ar ôl 3 diwrnod o driniaeth gyda rheolaeth nad yw'n wrthficrobaidd neu rwymynnau arian. Mesurwyd niwtroffiliau (AD) a macroffagau (EH) mewn adrannau meinwe wedi'u staenio ag gwrthgyrff penodol ar gyfer niwtroffiliau neu macroffagau. Mesurwyd niwtroffiliau (I a K) a macroffagau (J ac L) mewn clwyfau wedi'u heintio â bioffilmiau Pseudomonas aeruginosa (I a J) a Staphylococcus aureus (K ac L). N = 12 fesul grŵp. Mae graffiau'n dangos cymedr +/- gwall safonol, gwerthoedd arwyddocâd o'i gymharu â rhwymyn rheoli nad yw'n wrthficrobaidd, * yn golygu p = < 0.05, ** yn golygu p = < 0.01; *** yn golygu p = < 0.001; yn dynodi p = <0.0001).
Yna fe wnaethom asesu effaith gorchuddion arian ar iachâd annibynnol ar haint. Cafodd clwyfau ysgarthol heb eu heintio eu trin â gorchuddion rheoli nad ydynt yn wrthficrobaidd neu gorchuddion arian am 3 diwrnod (Ffigur 6). Ymhlith y gorchuddion arian a brofwyd, dim ond clwyfau a gafodd eu trin â'r gorchuddion halen ocsigenedig a oedd yn ymddangos yn llai ar ddelweddau macrosgopig na chlwyfau a gafodd eu trin â'r grŵp rheoli (Ffigur 6A-D). Dangosodd meintioli arwynebedd y clwyf gan ddefnyddio dadansoddiad histolegol fod arwynebedd cyfartalog y clwyf ar ôl triniaeth â'r gorchuddion ocsysolau Ag yn 2.35 mm2 o'i gymharu â 2.96 mm2 ar gyfer clwyfau a gafodd eu trin â'r grŵp rheoli, ond ni chyrhaeddodd y gwahaniaeth hwn arwyddocâd ystadegol (p = 0.488) (Ffig. 6I). Mewn cyferbyniad, ni welwyd unrhyw ostyngiad yn arwynebedd y clwyf ar ôl triniaeth â gorchuddion Ag1+ (3.38 mm2, p = 0.757) neu Ag1+ + EDTA/BC (4.18 mm2, p = 0.054) o'i gymharu â'r grŵp rheoli. Gwelwyd cynnydd mewn adfywio epithelaidd gyda'r dresin ocsisol Ag o'i gymharu â'r grŵp rheoli (30% vs. 22%, yn y drefn honno), er na chyrhaeddodd hyn arwyddocâd (p = 0.067), mae hyn yn eithaf arwyddocaol ac yn cadarnhau canlyniadau blaenorol. Mae dresin gydag ocsisolau yn hyrwyddo ail-epithelieiddio. -Epithelieiddio clwyfau heb eu heintio17. I'r gwrthwyneb, nid oedd gan driniaeth â dresin Ag1+ neu Ag1+ + EDTA/BC unrhyw effaith neu dangosodd ostyngiad mewn ail-epithelieiddio o'i gymharu â'r grŵp rheoli.
Effaith dresin clwyf arian ar iachâd clwyfau mewn llygod heb eu heintio sydd wedi'u tynnu'n llwyr. (AD) Delweddau macrosgopig cynrychioliadol o glwyfau ar ôl tridiau o driniaeth gyda dresin rheoli nad yw'n wrthficrobaidd a dresin arian. (EH) Adrannau clwyf cynrychioliadol wedi'u staenio â hematoxylin ac eosin. Cyfrifwyd meintioli arwynebedd y clwyf (I) a chanran yr ail-epithelialization (J) o adrannau histolegol yng nghanolbwynt y clwyf gan ddefnyddio meddalwedd dadansoddi delweddau (n = 11–12 fesul grŵp triniaeth). Mae graffiau'n dangos cymedr +/- gwall safonol. * cymedrau p = <0.05.
Mae gan arian hanes hir o ddefnydd fel therapi gwrthficrobaidd wrth iacháu clwyfau, ond gall y nifer o wahanol fformwleiddiadau a dulliau dosbarthu arwain at wahaniaethau mewn effeithiolrwydd gwrthficrobaidd 18 . Ar ben hynny, nid yw priodweddau gwrthfiofilm systemau dosbarthu arian penodol wedi'u deall yn llawn. Er bod ymateb imiwnedd y gwesteiwr yn gymharol effeithiol yn erbyn bacteria planctonig, mae'n gyffredinol yn llai effeithiol yn erbyn bioffilmiau 19 . Mae bacteria planctonig yn cael eu ffagosytosio'n hawdd gan macroffagau, ond o fewn bioffilmiau, mae celloedd agregedig yn peri problemau ychwanegol trwy gyfyngu ar ymateb y gwesteiwr i'r graddau y gall celloedd imiwnedd gael apoptosis a rhyddhau ffactorau pro-llidiol i wella'r ymateb imiwnedd 20 . Mae wedi'i arsylwi y gall rhai leukocytes dreiddio bioffilmiau 21 ond nad ydynt yn gallu ffagosytosio bacteria unwaith y bydd yr amddiffyniad hwn wedi'i beryglu 22 . Dylid defnyddio dull cyfannol i gefnogi ymateb imiwnedd y gwesteiwr yn erbyn haint bioffilm clwyf. Gall dad-glwyfo amharu'n gorfforol ar y biofilm a chael gwared ar y rhan fwyaf o'r biofaich, ond gall ymateb imiwnedd y gwesteiwr fod yn aneffeithiol yn erbyn y biofilm sy'n weddill, yn enwedig os yw ymateb imiwnedd y gwesteiwr wedi'i beryglu. Felly, gall therapïau gwrthficrobaidd fel rhwymynnau arian gefnogi ymateb imiwnedd y gwesteiwr a dileu heintiau biofilm. Gall cyfansoddiad, crynodiad, hydoddedd, a swbstrad cyflwyno ddylanwadu ar effeithiolrwydd gwrthficrobaidd arian. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae datblygiadau mewn technoleg prosesu arian wedi gwneud y rhwymynnau hyn yn fwy effeithiol9,23. Wrth i dechnoleg rhwymynnau arian ddatblygu, mae'n bwysig deall effeithiolrwydd y rhwymynnau hyn wrth reoli haint clwyfau ac, yn bwysicach fyth, effaith y ffurfiau cryf hyn o arian ar amgylchedd a gwella'r clwyf.
Yn yr astudiaeth hon, fe wnaethom gymharu effeithiolrwydd dau rwymyn arian uwch â rhwymynnau arian confensiynol sy'n cynhyrchu ïonau Ag1+ yn erbyn bioffilmiau gan ddefnyddio gwahanol fodelau in vitro ac in vivo. Fe wnaethom hefyd asesu effaith y rhwymynnau hyn ar amgylchedd y clwyf ac iachâd annibynnol ar haint. Er mwyn lleihau dylanwad y matrics dosbarthu, roedd yr holl rwymyn arian a brofwyd wedi'u gwneud o garboxymethylcellulose.
Mae ein gwerthusiad rhagarweiniol o'r rhwymynnau arian hyn yn erbyn bioffilmiau trefedigaethol Pseudomonas aeruginosa a Staphylococcus aureus yn dangos, yn wahanol i rwymynnau Ag1+ traddodiadol, bod dau rwymyn arian uwch, Ag1+ + EDTA/BC a halwynau Ag ocsigenedig, yn effeithiol ar 5. Gan ladd bacteria bioffilm yn effeithiol o fewn ychydig ddyddiau. Yn ogystal, mae'r rhwymynnau hyn yn atal ail-ffurfio bioffilm ar ôl dod i gysylltiad â bacteria planctonig dro ar ôl tro. Roedd y rhwymyn Ag1+ yn cynnwys clorid arian, yr un cyfansoddyn arian a matrics sylfaen ag Ag1+ + EDTA/BC, ac roedd ganddo effaith gyfyngedig ar hyfywedd bacteriol o fewn y bioffilm dros yr un cyfnod. Mae'r arsylwi bod rhwymyn Ag1+ + EDTA/BC yn fwy effeithiol yn erbyn bioffilm na rhwymyn Ag1+ sy'n cynnwys yr un matrics a chyfansoddyn arian yn cefnogi'r syniad bod angen cynhwysion ychwanegol i gynyddu effeithiolrwydd clorid arian yn erbyn bioffilm, fel yr adroddwyd mewn man arall15. Mae'r canlyniadau hyn yn cefnogi'r syniad bod BC ac EDTA yn chwarae rhan ychwanegol wrth gyfrannu at effeithiolrwydd cyffredinol dresin a bod absenoldeb y gydran hon mewn dresin Ag1+ o bosibl wedi cyfrannu at y methiant i ddangos effeithiolrwydd in vitro. Gwelsom fod dresin halen Ag ocsigenedig sy'n cynhyrchu ïonau Ag2+ ac Ag3+ yn arddangos effeithiolrwydd gwrthfacteria cryfach nag Ag1+ ac ar lefelau tebyg i Ag1+ + EDTA/BC. Fodd bynnag, oherwydd y potensial redox uchel, nid yw'n glir pa mor hir y mae ïonau Ag3+ yn parhau i fod yn weithredol ac yn effeithiol yn erbyn bioffilmiau clwyfau ac felly maent yn haeddu astudiaeth bellach. Yn ogystal, mae yna lawer o wahanol dresin sy'n cynhyrchu ïonau Ag1+ na chawsant eu profi yn yr astudiaeth hon. Mae'r dresin hyn yn cynnwys gwahanol gyfansoddion arian, crynodiadau a matricsau sylfaen, a all ddylanwadu ar gyflenwi ïonau Ag1+ a'u heffeithiolrwydd yn erbyn bioffilmiau. Mae hefyd yn werth nodi bod yna lawer o wahanol fodelau in vitro ac in vivo a ddefnyddir i werthuso effeithiolrwydd dresin clwyfau yn erbyn bioffilmiau. Bydd y math o fodel a ddefnyddir, yn ogystal â chynnwys halen a phrotein y cyfryngau a ddefnyddir yn y modelau hyn, yn dylanwadu ar effeithiolrwydd y dresin. Yn ein model in vivo, fe wnaethon ni ganiatáu i'r biofilm aeddfedu in vitro ac yna ei drosglwyddo i wyneb croenol y clwyf. Mae ymateb imiwnedd y llygoden westeiwr yn gymharol effeithiol yn erbyn bacteria planctonig a roddir ar y clwyf, gan ffurfio biofilm wrth i'r clwyf wella. Mae ychwanegu biofilm aeddfed at glwyf yn cyfyngu ar effeithiolrwydd ymateb imiwnedd y gwesteiwr i ffurfio biofilm trwy ganiatáu i'r biofilm aeddfed ymsefydlu o fewn y clwyf cyn y gall yr iachâd ddechrau. Felly, mae ein model yn caniatáu inni werthuso effeithiolrwydd rhwymynnau gwrthficrobaidd ar fioffilmiau aeddfed cyn i glwyfau ddechrau gwella.
Fe wnaethon ni hefyd ganfod bod ffit y dresin yn dylanwadu ar effeithiolrwydd dresin arian ar fiofilmiau a dyfwyd in vitro a chroen moch. Ystyrir bod cyswllt agos â'r clwyf yn hanfodol ar gyfer effeithiolrwydd gwrthficrobaidd y dresin24,25. Roedd dresin yn cynnwys halwynau Ag ocsigenedig mewn cyswllt agos â fiofilmiau aeddfed, gan arwain at ostyngiad sylweddol yn nifer y bacteria hyfyw o fewn y fiofilm ar ôl 24 awr. I'r gwrthwyneb, pan gafodd eu trin â dresin Ag1+ ac Ag1+ + EDTA/BC, roedd niferoedd sylweddol o facteria hyfyw yn aros. Mae'r dresin hyn yn cynnwys pwythau ar hyd cyfan y dresin, sy'n creu bylchau marw sy'n atal cyswllt agos â'r fiofilm. Yn ein hastudiaethau in vitro, ataliodd yr ardaloedd digyswllt hyn ladd bacteria hyfyw o fewn y fiofilm. Dim ond ar ôl 24 awr o driniaeth y gwnaethon ni asesu hyfywedd bacteriol; Dros amser, wrth i'r dresin ddod yn fwy dirlawn, efallai y bydd llai o le marw, gan leihau'r arwynebedd ar gyfer y bacteria hyfyw hyn. Fodd bynnag, mae hyn yn tynnu sylw at bwysigrwydd cyfansoddiad y dresin, nid dim ond y math o arian yn y dresin.
Er bod astudiaethau in vitro yn ddefnyddiol ar gyfer cymharu effeithiolrwydd gwahanol dechnolegau arian, mae hefyd yn bwysig deall effeithiau'r gorchuddion hyn ar fiofilmiau in vivo, lle mae meinwe'r gwesteiwr ac ymatebion imiwnedd yn cyfrannu at effeithiolrwydd y gorchuddion yn erbyn biofilmiau. Gwelwyd effaith y gorchuddion hyn ar fiofilmiau clwyfau gan ddefnyddio microsgopeg electron sganio a staenio EPS o'r biofilm gan ddefnyddio llifynnau DNA mewngellol ac allgellog. Canfuom, ar ôl 3 diwrnod o driniaeth, fod pob gorchuddion yn effeithiol wrth leihau DNA di-gelloedd mewn clwyfau wedi'u heintio â biofilm, ond roedd y gorchuddion Ag1+ yn llai effeithiol mewn clwyfau wedi'u heintio â Staphylococcus aureus. Dangosodd microsgopeg electron sganio hefyd fod llawer llai o facteria yn bresennol mewn clwyfau a gafodd eu trin â'r gorchuddion arian, er bod hyn yn fwy amlwg gyda'r gorchuddion halen Ag ocsigenedig a'r gorchuddion Ag1+ + EDTA/BC o'i gymharu â'r gorchuddion Ag1+. Mae'r data hyn yn dangos bod gan y gorchuddion arian a brofwyd wahanol raddau o effaith ar strwythur biofilm, ond nid oedd yr un o'r gorchuddion arian yn gallu dileu'r biofilm, gan gefnogi'r angen am ddull cyfannol o drin heintiau biofilm clwyfau; defnyddio bandiau braich arian. Cyn y driniaeth mae dadbridement corfforol i gael gwared ar y rhan fwyaf o'r bioffilm.
Mae clwyfau cronig yn aml mewn cyflwr o lid difrifol, gyda gormod o gelloedd llidiol yn aros ym meinwe'r clwyf am gyfnod estynedig o amser, gan achosi niwed i feinwe a disbyddu'r ocsigen sydd ei angen ar gyfer metaboledd a swyddogaeth gellog effeithlon yn y clwyf26. Mae bioffilmiau'n gwaethygu'r amgylchedd clwyf gelyniaethus hwn trwy effeithio'n negyddol ar iachâd mewn amrywiaeth o ffyrdd, gan gynnwys atal amlhau a mudo celloedd ac actifadu cytocinau pro-llidiol27. Wrth i rwymynnau arian ddod yn fwy effeithiol, mae'n bwysig deall yr effaith sydd ganddynt ar amgylchedd ac iachâd y clwyf.
Yn ddiddorol, er bod pob rhwymyn arian wedi effeithio ar gyfansoddiad biofilm, dim ond rhwymynnau halen arian ocsigenedig a gynyddodd ail-epithelieiddio'r clwyfau heintiedig hyn. Mae'r data hyn yn cefnogi ein canfyddiadau blaenorol17 a rhai Kalan et al. (2017)28, a ddangosodd broffiliau diogelwch a gwenwyndra da o halwynau arian ocsigenedig, gan fod crynodiadau is o arian yn effeithiol yn erbyn biofilmiau.
Mae ein hastudiaeth gyfredol yn tynnu sylw at y gwahaniaethau mewn technoleg arian rhwng rhwymynnau arian gwrthficrobaidd ac effaith y dechnoleg hon ar amgylchedd y clwyf ac iachâd annibynnol ar haint. Fodd bynnag, mae'r canlyniadau hyn yn wahanol i astudiaethau blaenorol sy'n dangos bod rhwymyn Ag1+ + EDTA/BC wedi gwella paramedrau iachâd clustiau cwningen a anafwyd in vivo. Fodd bynnag, gall hyn fod oherwydd gwahaniaethau mewn modelau anifeiliaid, amseroedd mesur, a dulliau rhoi bacteriol29. Yn yr achos hwn, cymerwyd mesuriadau clwyf 12 diwrnod ar ôl yr anaf i ganiatáu i gynhwysion gweithredol y rhwymyn weithredu ar y bioffilm dros gyfnod hirach o amser. Cefnogir hyn gan astudiaeth a ddangosodd fod wlserau coes heintiedig yn glinigol a gafodd eu trin ag Ag1+ + EDTA/BC wedi cynyddu o ran maint i ddechrau ar ôl wythnos o driniaeth, ac yna dros y 3 wythnos nesaf o driniaeth gydag Ag1+ + EDTA/BC ac o fewn 4 wythnos i ddefnyddio cyffuriau nad ydynt yn wrthficrobaidd. rhwymynnau CMC i leihau maint wlserau30.
Dangoswyd yn flaenorol fod rhai ffurfiau a chrynodiadau o arian yn cytotocsig in vitro 11, ond nid yw'r canlyniadau in vitro hyn bob amser yn trosi'n sgîl-effeithiau andwyol in vivo. Yn ogystal, mae datblygiadau mewn technoleg arian a gwell dealltwriaeth o gyfansoddion a chrynodiadau arian mewn rhwymynnau wedi arwain at ddatblygu llawer o rwymynnau arian diogel ac effeithiol. Fodd bynnag, wrth i dechnoleg rhwymynnau arian ddatblygu, mae'n bwysig deall effaith y rhwymynnau hyn ar amgylchedd y clwyf31,32,33. Adroddwyd yn flaenorol bod y gyfradd uwch o ail-epithelialization yn cyfateb i gyfran uwch o macroffagau M2 gwrthlidiol o'i gymharu â'r ffenoteip M1 pro-llidiol. Nodwyd hyn mewn model llygoden flaenorol lle cymharwyd rhwymynnau clwyf hydrogel arian â sylffadiasin arian a hydrogeliau nad ydynt yn wrthficrobaidd34.
Gall clwyfau cronig ddangos llid gormodol ac mae wedi'i arsylwi y gall presenoldeb gormod o niwtroffiliau fod yn niweidiol i iachâd clwyfau35. Mewn astudiaeth mewn llygod sydd wedi'u disbyddu o ran niwtroffiliau, roedd presenoldeb niwtroffiliau yn oedi ail-epithelialeiddio. Mae presenoldeb gormod o niwtroffiliau yn arwain at lefelau uchel o broteasau a rhywogaethau ocsigen adweithiol, fel superocsid a hydrogen perocsid, sy'n gysylltiedig â chlwyfau cronig ac araf-iachâd37,38. Yn yr un modd, gall cynnydd yn niferoedd macroffagau, os na chaiff ei reoli, arwain at oedi wrth iachâd clwyfau39. Mae'r cynnydd hwn yn arbennig o bwysig os nad yw macroffagau yn gallu trawsnewid o ffenoteip pro-llidiol i ffenoteip pro-iachâd, gan arwain at glwyfau'n methu â gadael cyfnod llidiol yr iachâd40. Gwelsom ostyngiad mewn niwtroffiliau a macroffagau mewn clwyfau wedi'u heintio â bioffilm ar ôl 3 diwrnod o driniaeth gyda rhwymynnau arian i gyd, ond roedd y gostyngiad yn fwy amlwg gyda rhwymynnau halen ocsigenedig. Gall y gostyngiad hwn fod yn ganlyniad uniongyrchol i'r ymateb imiwnedd i arian, ymateb i ostyngiad mewn baich bio, neu'r clwyf mewn cyfnod diweddarach o iachâd ac felly bod celloedd imiwnedd yn y clwyf wedi'u lleihau. Gall lleihau nifer y celloedd llidiol yn y clwyf gynnal amgylchedd sy'n ffafriol i iachâd clwyfau. Mae mecanwaith gweithredu sut mae ocsialau Ag yn hyrwyddo iachâd annibynnol ar haint yn aneglur, ond gall gallu ocsialau Ag i gynhyrchu ocsigen a dinistrio lefelau niweidiol o hydrogen perocsid, cyfryngwr llid, egluro hyn ac mae angen astudiaeth bellach17.
Mae clwyfau heintiedig cronig nad ydynt yn gwella yn peri problem i feddygon a chleifion. Er bod llawer o rwymynnau'n honni eu bod yn effeithiol wrthficrobaidd, anaml y mae ymchwil yn canolbwyntio ar ffactorau allweddol eraill sy'n dylanwadu ar ficroamgylchedd y clwyf. Mae'r astudiaeth hon yn dangos bod gan wahanol dechnolegau arian wahanol effeithiolrwydd gwrthficrobaidd ac, yn bwysig, gwahanol effeithiau ar amgylchedd a gwella'r clwyf, yn annibynnol ar haint. Er bod yr astudiaethau in vitro ac in vivo hyn yn dangos effeithiolrwydd y rhwymynnau hyn wrth drin heintiau clwyfau a hyrwyddo iachâd, mae angen treialon rheoledig ar hap i werthuso effeithiolrwydd y rhwymynnau hyn yn y clinig.
Mae'r setiau data a ddefnyddiwyd a/neu a ddadansoddwyd yn ystod yr astudiaeth gyfredol ar gael gan yr awdur cyfatebol ar gais rhesymol.
Amser postio: Gorff-15-2024