Išrastas elektrinis pleistras gydo žaizdas ir apsaugo nuo bakterinių infekcijų

Mokslininkų sukurtas eksperimentinis elektrinis pleistras gali padėti gydytojams sustabdyti bakterines infekcijas ir gydyti žaizdas nenaudojant jokių vaistų.

Atlikto tyrimo metu nustatyta, kad nepastebima nedidelio stiprumo elektros srovė, taikoma per odos pleistrą, beveik 10 kartų sumažino Staphylococcus epidermidis, įprastos bakterijos, aptinkamos ant žmogaus odos, kiekį.

„Tai atveria įdomias gydymo be vaistų galimybes, ypač gydant odos infekcijas ir žaizdų gijimą, kur antibiotikams atsparios bakterijos kelia rimtą iššūkį.“ – sakė vienas iš vyresniųjų tyrėjų Bozhi Tianas, Čikagos universiteto chemijos profesorius.

Tyrėjai pažymėjo, kad elektra jau naudojama daugeliui žmonių ligų gydyti. Širdies stimuliatoriai elektra palaiko pastovų širdies ritmą, o akių implantai gali iš dalies atkurti žmogaus regėjimą naudodami elektrą tinklainei stimuliuoti.

Bakterijų kontroliavimas naudojant elektrą

Šiame tyrime mokslininkai paaiškino, kad jie nusprendė patikrinti, ar galėtų kontroliuoti bakterijas naudodami elektrą, o ne antibiotikus – tai svarbi idėja, atsižvelgiant į tai, kad antibiotikams atsparios bakterijos laikomos didžiausia grėsme žmonių sveikatai.

Vaistams atsparios infekcijos galėjo prisidėti prie beveik 1,3 mln. mirčių visame pasaulyje 2019 m. Dėl per didelio antibiotikų vartojimo žmonėms ir gyvuliams kenksmingos bakterijos evoliucionavo ir išvystė atsparumą dabartiniams vaistams, todėl jie tapo mažiau veiksmingi.

Naujausiame tyrime mokslininkai daugiausia dėmesio skyrė S. epidermidis, nes jis gali sukelti sunkią infekciją, jei patenka į žmogaus organizmą per pjūvį ar medicininę procedūrą. Atsirado trys visoms antibiotikų klasėms atsparios S. epidermis padermės.

„Kadangi stafilokokai yra natūraliai ant mūsų odos egzistuojančios mikrobų ekosistemos dalis, mes nenorime jų išnaikinti, nes visiškas jų nebuvimas ant mūsų odos gali sukelti kitų problemų.“ – paaiškino Gürol Süel, Kalifornijos universiteto San Diege molekulinės biologijos profesorius.

Mokslininkai nustatė, kad mažos elektros srovės gali kovoti su S. epidermidis, tačiau tik rūgščioje aplinkoje. Sveika žmogaus oda yra silpnai rūgštinė, tačiau lėtinės žaizdos paprastai būna neutralios arba šarminės.

„Bakterijų atsakas į elektros srovę nėra gerai ištirtas, iš dalies dėl to, kad nežinome konkrečių sąlygų, kuriomis bakterijos bus sužadintos.

Šio selektyvaus sužadinamumo atradimas padės mums atrasti, kaip kontroliuoti kitas bakterijų rūšis, ištyrus skirtingas sąlygas.“ – sakė pagrindinė tyrėja Saehyun Kim, Čikagos universiteto magistrantė.

Tyrėjai nustatė, kad idealiomis rūgštinėmis sąlygomis silpna 1,5 V elektros srovė – gerokai mažesnė už 15 V ribą, kuri laikoma nepastebima žmogui – sustabdė 99 % bakterijų.

Tačiau esant neutraliam pH, elektros srovė neturėjo jokio poveikio bakterijoms.

Elektrinis odos pleistas – BLAST

Remdamiesi šia informacija, mokslininkai sukūrė odos pleistrą, kurį pavadino bioelektronine lokalizuota antimikrobinės stimuliacijos terapija, arba BLAST.

Pleistrą sudaro elektrodai, kuriais tiekiama elektros srovė, ir vandens pagrindo gelis, sukuriantis rūgštinę aplinką.

Po 18 valandų trukmės gydymo ciklo BLAST pleistru S. epidermidis kiekis kiaulės odoje sumažėjo beveik 10 kartų, palyginti su negydomu mėginiu. Tas pats atsitiko, kai pleistras buvo uždėtas ant bakterijomis užteršto kateterio.

Reikia atlikti daugiau tyrimų, kad būtų patikrintas pleistro saugumas ir veiksmingumas, tačiau tyrėjai mano, kad tai galėtų padėti sukurti elektrinį pleistrą, kuris galėtų kontroliuoti infekcijas be vaistų.