Een speciaal 'gebrandschilderd glas' kan helpen bij het doden van 'superbacteriën' in ziekenhuizen
Nieuw onderzoek past een glaskleuringstechniek toe die honderden jaren oud is om een materiaal te creëren dat gevaarlijke bacteriën en schimmels afstoot. In de toekomst zouden specialisten dit "bioactieve glas" kunnen gebruiken om veiligere klinische hulpmiddelen te creëren, zoals katheters.
Een team van onderzoekers van de Aston University in Birmingham, in het Verenigd Koninkrijk, heeft onlangs een techniek toegepast die vergelijkbaar is met die van gekleurd glas om een veiliger materiaal van medische kwaliteit te ontwikkelen.
De hoofdonderzoeker, Richard Martin, merkt op dat dit nieuwe 'glas-in-lood' krachtige antimicrobiële eigenschappen heeft en dat het een goedkoop alternatief zou kunnen worden voor andere materialen die we momenteel gebruiken in medische hulpmiddelen, waardoor het risico op infectie van een persoon in het ziekenhuis wordt geminimaliseerd.
Dit onderzoek leidde tot de creatie van een bioactief fosfaatglas - een materiaalsoort die kan interageren met biologisch weefsel. Het glas is "gekleurd" met de chemische verbinding kobaltoxide, waarvan versies nuttig zijn als pigment dat helpt bij het genereren van blauwtinten.
Volgens de onderzoekers kan dit materiaal effectief bacteriën en schimmels doden, ook microben die resistent zijn of kunnen worden tegen antibiotische behandelingen.
Deze microben omvatten Escherichia coli, Candida albicans, en Staphylococcus aureus, waarvan de laatste kan uitgroeien tot MRSA (methicilline-resistent S. aureus).
“Deze bril zorgt voor een plaatselijke bevalling op de operatieplaats om de vorming van infecties überhaupt te voorkomen. Als een infectie eenmaal de tijd heeft gehad om zich te vestigen, is deze veel moeilijker te behandelen, omdat er zich complexe bacteriële biofilms beginnen te vormen, die veel moeilijker te bestrijden zijn ”, legt Martin uit.
Hoe het glas bacteriën doodt
In de studiepaper - die in het tijdschrift verschijnt ACS biomaterialen - de onderzoekers rapporteren dat ze het nieuwe materiaal hebben gemaakt door het glas dat 'gekleurd' is met kleine hoeveelheden kobaltoxide, bloot te stellen aan extreme hitte (meer dan 1000 ° C) en het snel af te koelen om kristallisatie te voorkomen.
Vervolgens testten de onderzoekers de interactie van het materiaal met bacteriën door het tot poeder te vermalen en het effect ervan op de verschillende bacteriële en schimmelstrengen in het laboratorium te observeren.
Het team voerde deze test herhaaldelijk uit, met glazen die verschillende hoeveelheden kobaltoxide bevatten, om te zien welke het meest effectief zouden zijn om de microben te bestrijden.
Martin en collega's ontdekten dat bioactief glas met de hoogste concentratie kobalt wordt gedood E coli binnen 6 uur na blootstelling, en C. albicans binnen 24 uur. Het verminderde ook S. aureus niveaus met 99 procent na slechts 24 uur.
De onderzoekers leggen uit dat de metaalionen in dit nieuwe materiaal ervoor zorgen dat de externe 'wanden' van de microben scheuren, zodat hun inhoud 'wegvloeit'. Bovendien werkten metaalionen die van het glas waren losgemaakt in op de bacteriën die niet in contact kwamen met de rest van het materiaal.
‘Potentieel om de zorg radicaal te transformeren’
Deze veelbelovende bevindingen suggereren dat onderzoekers dit materiaal in de toekomst zouden kunnen gebruiken als onderdeel van veel instrumenten die in direct contact komen met menselijk weefsel in het ziekenhuis, waaronder biologisch afbreekbare vulmiddelen en katheters.
Volgens Martin kunnen deze antimicrobiële materialen een belangrijke verschuiving in de patiëntenzorg teweegbrengen, waardoor mensen die worden behandeld beter worden beschermd tegen de risico's van ziekenhuisinfecties.
"Met de opkomst van antimicrobiële resistentie, heeft deze bril het potentieel om de manier waarop we ons beschermen tegen veel voorkomende ziekenhuisinfecties radicaal te veranderen, want als we kunnen voorkomen dat de bacteriën zich vermenigvuldigen, wordt de noodzaak van zware doses antibiotica teniet gedaan."
Richard Martin
"Dit zou goed nieuws zijn voor patiënten die een veel kleiner risico lopen om een mogelijk levensbedreigende infectie op te lopen tijdens een ziekenhuisopname, maar ook goed voor de gezondheidszorg, die een verstandiger gebruik van antibiotica zouden kunnen maken en dure, ongeplande ziekenhuisverblijven, ”voegt Martin toe.
