مواد آنتی باکتریال در زنجیره اصلی پلیمر

عموماً در ایمپلنت ها برای جلوگیری از عفونت، از پوشش های ضد میکروبی استفاده می شود. اما به نظر می رسد که رهایش عوامل ضد باکتری از سطح بیوماده، به منظور مبارزه با تشکیل بیوفیلم^* بر سطح ایمپلنت، روش موثری نباشد.

گروه Interface Biologics با ابداع روشی نوین (فناوری Epidel) مدعی شده است که برای مقابله با تشکیل بیوفیلم به روشی موثرتر از استفاده از پوشش ها، با دوام و پایداری بیشتر در بدن و با قابلیت از بین بردن طیف وسیع تری ازمیکروب ها، دست یافته است.

تفاوت فناوری Epidel که تحقیق روی آن از سال ۲۰۰۲ آغاز شده است، با روش های پیشین در عدم اعمال آن بر سطوح است. به عقیده کارشناس ارشد و رهبر این گروه تحقیقاتی آنچه که این روش را متمایز می سازد آن است که در آن آنتی بیوتیک با یک بستر پلیمری آمیخته نمی شود، بلکه قسمت جدایی ناپذیری از پلیمر است و بخشی از ساختمان زنجیر اصلی آن را تشکیل می دهد. نتیجه پژوهش های این گروه پلیمری، محصولی با دوام و طول عمر بیشتر است که ماده دارویی در زنجیر اصلی آن جاسازی شده است.

از مشکلات پوشش های سطحی تمایل آنها برای رهایش سریع آنتی بیوتیک است که این عامل باعث ضعف آنها درکاهش دفعات عفونت است. این درحالیست که در روش جدید، تخریب پلیمر بکار گرفته شده در بدن در حضور آنزیم هایی که توسط گلبول های سفید خون تولید می شوند، صورت می گیرد که به محض التیام یافتن، میزان تولید این آنزیم کاهش و در نتیجه سرعت رهایش آنتی بیوتیک افت می کند. رهایش دارو از داخل پلیمر باعث مقابله با تشکیل بیوفیلم و انتشار عفونت می شود.

تصویر SEM از یک کاف تهیه شده با فناوری Epidel پس از ۲۴ ساعت در معرض باکتری

تصویر SEM یک کاف از جنس پلی استر، پس از ۲۴ ساعت در معرض باکتری

رئیس گروه Epidel معتقد است که دیرپائی و طول عمر پلیمر در این روش یکی از مزایا در مقابل استفاده از پوشش های ضد میکروبی برپایه نقره است. آزمایش ها نشان می دهند که پس از۹۰ روز ۹۰% ازپلیمر و۹۰% از دارو همچنان در محیط حضور دارند، این درحالیست که پوشش های بر پایه ی نقره حداکثر تا ۱۵ روز در محیط بدن دوام می آورند. این گروه تحقیقاتی با انجام پ‍‍ژ‍وهش هایی روی محصولات بر پایه ی نقره و محصولات پلیمری خود، مشاهده کردند که محصولات بر پایه ی نقره پس از یک الی سه روز خواص درمانی خود را از دست می دهند.

فناوری های بر پایه ی نقره بیشتر برای پوشش دهی میل جراحی، کاتتر یا چیزی شبیه به آنها بکار گرفته می شوند. اما ساختار محصول جدید به گونه ای است که آن را از لحاظ پروفایل رهایش و قدرت از بین بردن گستره ی وسیعی از میکروارگانیسم ها در غلظت های آنتی بیوتیک به مراتب کمتر از حالت های معمولی، منحصر به فرد ساخته است.

محصول جدید همچنین قابل ریسیده شدن است. از آنجا که پلیمر مورد استفاده “پلی یورتان” است، می توان آنرا با جرم مولکولی های مورد نیاز تولید کرد. با تولید پلیمرهایی با قابلیت ریسیدن و تبدیل آنها به الیاف، پیشرفت های قابل توجهی درگستره های مختلف کاربردی ازجمله نخ های بخیه حاصل می شود. تولید این فیبرها بصورت بالقوه می تواند در تولید کاف های دیالیز، روپوش های جراحی، صفحات مشبک برای بیماری فتق و دیگر تجهیزات پزشکی- دارویی استفاده شود.

طبق گفته شرکت، این فناوری که هنوز در حال توسعه است، تا سال ۲۰۱۱ برای استفاده در کاتتر مجرای ادراری می تواند وارد بازار شود، و کاربرد آن به صورت الیاف نیز در همان محدوده زمانی امکان پذیر می شود.

Medical Device Link

—————————————————————

مراحل تشکیل بیوفیلم: ۱) بهم پیوستن وتشکیل اجتماع اولیه برگشت پذیر تحت اثر نیروهای ضعیف واندروالس، ۲) اجتماع برگشت ناپذیر، ۳) مرحله اول بلوغ، ۴) مرحله دوم بلوغ، ۵) انتشار

*بیوفیلم عبارت است از تجمع میکروارگانیسم‌ها، محصولات خارج سلولی و مواد موجود در فضای ما بین آنها که به یک سطح متصل شده‌اند. بیوفیلم ها به دلیل ساختار خاص خود و وجود مواد پلیمری خارج سلولی مانعی در برابر نفوذ عوامل ضد میکروب می‌گردند. بیوفیلم با عوامل کنترلی مانند حرارت، خشک کردن و استفاده از مواد ضدعفونی کننده به سادگی از بین نمی رود و بر روی سطوح باقی می ماند. در نتیجه احتمال زنده ماندن باکتری های بیماریزا و سپس آلودگی و انتقال بیماری ها بیشتر می‌گردد.