Eine Gruppe von Forschern aus den USA hat einen Schritt näher gekommen Verhütung von Infektionen der gemeinsamen Krankenhauserreger, Staphylococcus aureus, durch die Enthüllung der Mechanismen, die die Bakterien schnell verstopfen medizinischen Geräten zu ermöglichen.
In einer Studie des Instituts für Physik und Deutschen Physikalischen Gesellschaft der New Journal of Physics veröffentlicht wurde, haben die Forscher gezeigt , dass die Bakterien besiedelt in Großgruppen , so genannte Biofilme , mit einem biologischen Kleber, und bilden dünne , schleimig, fadenartige Strukturen genannt Luftschlangen .
Die Streamer an einer Oberfläche sind und der Übergabe von Zellen , wie sie durch medizinische Vorrichtungen wie Stents und Katheter fließen Falle in der Lage , immer steifer und schließlich ein Verstopfen der gesamten Vorrichtung .
In ihrer Studie , die Forscher , von der Universität Princeton , neu erstellt die physikalischen Umgebungen von Medizinprodukten mit kurvenreichen Kanäle , mehrere Netzwerke und eines strömenden Fluids , und zeigte, dass Luftschlangen kann rasch expandieren und eine Blockade in überraschend kurzer Zeit .
Außerdem, wenn die Oberflächen wurden mit humanem Blutplasma , das die Bakterien oft auf bei Infektions Sites beschichtet erschienen die Biofilm Schlangen in den Strukturen noch schneller .
Methicillin -resistente Staphylococcus aureus ( MRSA ) Ist ein notorisch Stamm von Bakterien, die eine Resistenz entwickelt hat Antibiotika , So dass es besonders schwierig, beim Menschen zu behandeln .
MRSA ist die am weitesten verbreitete Ursache für Krankenhaus -assoziierten Infektionen in den USA und Europa und verfügt über eine hohe Sterblichkeitsrate . Patienten mit offenen Wunden , implantierten Geräten und einem geschwächten Immunsystem sind an der größten Gefahr der Infektion.
Infektionen, die mit medizinischen Vorrichtungen assoziiert sind, sind eine Hauptsorge , da die Biofilme , die die Bakterien bilden, eine erhöhte Resistenz gegenüber Antibiotika .
Co- Autor der Forschung Professor Howard Stein, von der Princeton University , sagte: "Wir haben gezeigt, dass Staphylococcus aureus können schleimig, fadenartigen Biofilm Luftschlangen in Umgebungen, die die physikalischen und chemischen Bedingungen von Medizinprodukten wie Stents und Katheter imitieren erstellen.
" Durch das Studium der Morphologie und Wachstumsdynamik der Bakterien , glauben wir, es gibt Potential , neue Verfahren , die Krankheiten mit diesem berüchtigten Erreger verbunden verhindern zu entwickeln. "
In ihrer Studie , Professor Stein und seine Kollegen untersuchten , wie Oberflächengeometrie , Oberflächenchemie und Flüssigkeitsströmung beeinflusst die Bildung von Luftschlangen .
Sie untersuchten vier Stämme von Staphylococcus aureus durch Färbung der Zellen mit Fluoreszenzfarbstoffen und unter hochauflösende Bilder als Strom durch die mikrofluidische Strukturen , die kurvigen Kanälen und mehreren Netzwerken enthalten geleitet.
Die Ergebnisse zeigten, dass die Strömung des Fluids durch den Strukturen war der Hauptbeitrag zu der Form des Biofilms Schlangen , im Gegensatz zu Bewegungen der Zellen selbst , und dass die Biofilmschlangenkönnte in einer Anzahl von unterschiedlichen komplexen Umgebungen zu bilden , was die Forscher zu glauben, dass die Luftschlangen sind ubiquitär in natürlichen Umgebungen .
Im Vergleich zu anderen gemeinsamen Erreger Pseudomonas aeruginosa , die die Forscher zuvor untersuchten , Staphylococcus aureus gebildet und die Kanäle wesentlich schneller verstopft.
" Die unterschiedliche Dynamik der Biofilmbildung kann aus unterschiedlichen Mechanismen und verschiedenen Strömungen des Biofilm -Matrix, die Forschungsrichtungen wir derzeit verfolgen sind führen ", so Professor Stein fortgesetzt.