Wie ein Schutzzeltüber eine Kolonie von schädlichen Bakterien , Biofilme machen die Behandlung von Infektionen der Haut besonders schwierig. Mikroorganismen in einem Biofilm geschützt stellen ein erhebliches Gesundheitsrisiko aufgrund ihrer Antibiotikum Beständigkeit und recalcitrance zur Behandlung und Biofilm - Bakterien geschützt machen etwa 80 Prozent der gesamten bakteriellen Infektionen bei Menschen und sind 50 bis 1000 -mal mehr resistent gegen Antibiotika als einfacher bakteriellen Infektionen.
" Im Grunde können wir auf eine magische Kugel gestolpert ", sagte David Fox, ein Los Alamos National Laboratory Forscher an dem Projekt. "Durch eine robuste Screening-Strategie hat sich unser Forschungsteam eine einzigartige Klasse von Materialien , als ionische Flüssigkeiten , die beide zu neutralisieren Biofilm bildenden Krankheitserreger und liefern Medikamente durch die Haut bekannt sind, identifiziert ", sagte er .
" Wir haben unsere Stromfähigkeit in antimikrobiellen Plattformen mit ionischen Flüssigkeiten zu neuen Höhen durch die Partnerschaft mit Dr. Mitragotri an der UCSB , der ein Experte in transdermalen Arzneimittelabgabe -Plattformen ist . Durch den Zusammenschluss durchaus sinnvoll ", sagte Fox .
" In einigen Fällen fanden wir die ionische Flüssigkeit war wirksamer auf einem Biofilm als ein Standard- Bleichbehandlungund zeigten minimale Zytotoxizität Auswirkungen auf die menschliche Zelllinien (im Gegensatz zu Bleichmittel) . Das hat sehr gute Perspektiven für die Unterstützung Antibiotikum Lieferung an den Erreger durch Biofilm Störung aber , am interessantesten , die ionischen Flüssigkeiten selbst sind sehr effektiv für die Erreger der Neutralisation ", sagte Fox .
Diese Arbeit könnte besonders nützlich, Anwendungen für militärische medizinische Behandlungen haben , stellte er fest , in dem Soldaten im Feld kann , um bakterielle Infektionen , die besonders schwierig zu behandeln sind, ausgesetzt sein.
Biofilme bestehen oft in der Peripherie eines tatsächlichen Wunde unterhalb einer intakten , gesunden Hautschicht und die Schwierigkeit, ihre Behandlung ist im Wesentlichen auf der äußersten Schicht der Haut, dem Stratum corneum , eine natürliche Barriere für die Arzneimittelabgabe .
"Wenn der bakteriellen Biofilms kann gestört werden , ist Lieferung von Antibiotika stark verbessert , und alle verteilt Erreger werden in der Regel in den normalen Antibiotika-Empfindlichkeit wieder hergestellt ", sagte Fox . " Ferner können viele Bakterienbefall bei Wunden dringen unter der äußeren Hautschicht , dem Stratum corneum , und die tief in das Gewebe (Epidermis und Dermis ) . Diese Materialien sind in der Lage, durch die Haut zu durchdringen und effektiv durch Antibiotika in die tiefsten Schichten . "
" Selbstverständlich ist die ionischen Flüssigkeiten von besonderem Nutzen für unsere Kriegführung sein , wenn eine Exposition durch biologische Arbeitsstoffe in feindlichen Umgebungen ist wahrscheinlich. Die topische Anwendung als Prophylaxe oder Behandlung direkt auf eine offene Wunde könnte genug Zeit zu kaufen , um die richtigen medizinischen Einrichtungen ein , wenn strenge Umwelt ", sagte er . Wichtig ist, dass ionische Flüssigkeiten aus sehr billigen Ausgangsmaterialien , werden die FDA genehmigt und sind extrem stabil gegenüber hohen Temperaturen und Drücken , die notwendig Züge für die Vermarktung in realen Anwendungen sind ableiten.
In einer bahnbrechenden Manuskript erscheinen in dieser Woche in den Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften, als Teil einer multi-institutionellen Anstrengung von Los Alamos, University of California Santa Barbara, Dixie State University und der Northern Arizona University , erforscht die Forscher die Nutzung ionischer Flüssigkeiten sowohl in gemeinsame Anstrengungen zur Bekämpfung der Antibiotika-resistente bakterielle Biofilme in der Haut sowie zur topischen transdermalen Arzneimittelabgabe . Die Gesamtstrategie führte zur Identifizierung von ionischen Flüssigkeiten , die wirksam für die Unterbrechung Biofilmen , Neutralisierungs Pathogenen und Verbesserung Lieferung von Antibiotika in die Haut sind .
Biofilme sind eine der Hauptursachen für chronische Wunden und Wunddegeneration . Wunden von infizierten Operationswunden führen zu 1.000.000 zusätzliche Krankenhaustage . Weitere Ursachen für bakterielle infizierten Wunden sind traumatische Verletzungen sowie von diabetischen Fußgeschwüren , Ulcus cruris , und Druckgeschwüre .
Der gesamte wirtschaftliche Last der Hauterkrankung wurde auf etwa 96 Milliarden Dollar im Jahr 2004 , und die Prävalenz und Krankheitskosten der Hauterkrankung in den letzten drei Jahrzehnten zugenommen. Bakterielle Infektionen der Haut gehören zu den häufigsten Diagnosen bei Krankenhauspatienten , sie machen etwa 10% aller Krankenhausbesuche . Staphylococcus aureus Infektionen in Krankenhäusern , die nur 16% der nosokomialen Infektionen Konto erworben haben, sind Schätzungen zufolge jährlich führen in zusätzliche Patientenkosten und 12.000 Todesfälle 9500000000 $ .
Der umfassende Ansatz ist einzigartig, da das Team untersucht eine Gruppe von in-house hergestellt ionischen Flüssigkeiten und ermöglichte die Entdeckung einer ionischen Flüssigkeit , Cholin - geranate , die ausgezeichnete antimikrobielle Wirksamkeit , geringe Toxizität gegenüber Epithelzellen sowie Haut zeigte , und effektiv Permeationsverstärkung für den Wirkstofftransport . Insbesondere war Cholin - geranate vergleichbar oder wirksamer als , Bleichbehandlunggegen etablierte Biofilmen von Salmonella enterica und Pseudomonas aeruginosa auf. Zusätzlich erhöht Cholin - geranate Abgabe Cefadroxil, einem Antibiotikum , von > 16-fach in die tiefen Gewebeschichten der Haut ohne Induzieren Hautreizungen.