Højteknologiske sølvbandager afværger infektion i sår

(Phys.org) -- Påført på forretningssiden af ​​kunstig hud, nanofilm, der frigiver antibakterielt sølv over tid, kan udrydde bakterier i hudsår i fuld tykkelse hos mus.

Pioneret af et tværfagligt team af forskere fra University of Wisconsin-Madison, University of Colorado-Denver, og University of California, Davis, sådanne antibakterielle sårbandager kan en dag gavne millioner af mennesker verden over, som lider af alvorlige forbrændinger eller kroniske sår.

Holdet beskrev sine resultater i et papir offentliggjort i august 2012-udgaven af ​​tidsskriftet Annals of Surgery .

I USA, omkring syv millioner mennesker lider af kroniske sår eller alvorlige forbrændinger. Deres rejse til bedring er ofte travlt, og pocket med tilbageslag, langvarig ulidelig smerte, og en altid tilstedeværende risiko for infektion. Mange af disse mennesker udholder flere daglige forbindingsskift, hvorunder sygeplejersker renser deres sår og dækker dem med gaze gennemvædet med antimikrobielle midler for at afværge infektion.

Cirka 20 procent af patienterne udvikler infektion i deres sår. Og inficeret, svære at hele sår såsom diabetiske fodsår kan føre til amputation, siger Dr. Michael Schurr, en tilsvarende forfatter på papiret. "Det virkelige spørgsmål er bakterier i sår, " siger Schurr, tidligere kliniker og professor i kirurgi ved UW-Madison og nu professor i kirurgi ved University of Colorado School of Medicine. "Hvis du tager en antibiotisk pille, antibiotika cirkulerer gennem din krop, men kommer ikke rigtig i kontakt med overfladen af ​​din hud. Det er derfor, vi er på vej mod antibakterielle forbindinger."

Påføres sår eller forbrændinger, kunstig hud fremmer sårheling og reducerer det ubehag, der er forbundet med sårpleje. Også kendt som en biologisk forbinding, kunstig hud består af to lag:Det nederste lag kommer i kontakt med såret og indeholder biologiske forbindelser, der tilskynder nye hudceller til at vokse, mens det øverste lag fungerer som en beskyttende belægning indtil såret heler.

Mens antimikrobielle midler hjælper med at dræbe infektionsfremkaldende bakterier, høje koncentrationer af antimikrobielle midler er giftige for de biologiske komponenter i kunstig hud, bremse helingsprocessen.

Sølv er effektivt som et antimikrobielt middel - selv mod lægemiddelresistente bakterier. Imidlertid, indtil nu, det har ikke været muligt at inkorporere sølv i kunstig hud, fordi traditionelle metoder, såsom dip-coating, er for hårde ved de sarte biologiske komponenter i kunstig hud, siger Ankit Agarwal, en UW-Madison æresforskningsmedarbejder i kemisk og biologisk ingeniørvidenskab og co-lead forfatter af papiret. "Branchen har ledt efter nye metoder, " han siger.

Arbejder med Nicholas Abbott, John T. og Magdalen L. Sobota professor i kemisk og biologisk ingeniørvidenskab ved UW-Madison, Agarwal udviklede polymer nanofilm, der indeholder præcise mængder af sølv nanopartikler, der frigives over 10 dage. Med inspiration fra teknikker brugt i elektronikindustrien, forskerne udtænkte også en genial metode til at "stemple" nanofilmene på det bløde bundlag af kommercielt tilgængelig kunstig hud. "Mange sårbandager er meget specialiserede, " siger Schurr. "En af fordelene ved nanofilmene er, at de ikke ændrer forbindingernes egenskaber."

Det gør nanofilmene, imidlertid, udrydde bakterier. Agarwal og Kathleen Guthrie, en postgraduate trainee i School of Veterinary Medicine ved UW-Madison, testede den kunstige hud hos mus med hudsår i fuld tykkelse, eller dem, hvor alle hudlag er fjernet. De tilførte bakterier til sårene og påførte kunstig hud med og uden sølvnanofilmene. Efter blot tre dage, sår påklædt kunstig hud resulterede i vedvarende infektioner, mens sår med den sølvmodificerede kunstige hud indeholdt væsentligt færre bakterier.

Det er forskning, der understøtter resultaterne af holdets tidligere laboratoriebaserede undersøgelser. Nu, i samarbejde med virksomheder, der fremstiller kunstig hud, holdet vil arbejde hen imod kliniske forsøg, samt at identificere specifikke områder - f.eks. forbindinger til forbrændingsofre, som er børn - hvor antimikrobielle sårforbindinger kan have størst indflydelse. "Hele pointen her er at forbedre behandlingen af ​​mennesker med medicinske problemer, og denne partnerskabsproces er meget vigtig, " siger Schurr.