Surgical dressing fights infections with electricity / La medicazione chirurgica combatte le infezioni con elettricità.
A surgical dressing that becomes electrically active on contact with bodily fluids could help to can prevent infections and combat antibiotic resistance.
This is the view of researchers at The Ohio State University Wexner Medical Center who have shown for the first time that weak electric fields can also help to heal infected burn wounds. Their results are published in Annals of Surgery.
“Drug resistance in bacteria is a major threat, and antibiotic-resistant biofilm infections are estimated to account for at least 75 per cent of bacterial infections in the United States,” said Dr Chandan Sen, director of Ohio State’s Center for Regenerative Medicine & Cell Based Therapies, who led the study with colleagues at the Medical Center’s Comprehensive Wound Center and Center for Microbial Interface Technology. “This is the first pre-clinical long-term porcine study to recognise the potential of ‘electroceuticals’ as an effective platform technology to combat wound biofilm infection.”
Bacterial biofilms represent a major wound complication as they can resist drug treatments. Bacteria rely on electrostatic interactions to adhere to surfaces, an important aspect of biofilm formation. The concept that weak electric fields may have anti-biofilm property was first reported in 1992.
The current study is said to build on Sen’s 2014 research with a wireless electroceutical dressing (WED) using silver and zinc printed on fabric. When moistened, WED generates a weak electric field without any external power supply and can be used like a disposable dressing.
“The fact that wireless electric dressing is FDA-cleared and already in clinical use heightens the need to understand underlying mechanisms to enable optimal use,” Sen said in a statement. “Since it relies on electrical principles, it’s not subject to the mechanisms that may promote drug resistance. Understanding how this novel dressing may influence microbial, host and host-microbe interactions will determine the optimal use of this simple technology platform.”
During the study, WED dressing was applied within two hours of wound infection in pigs to test its ability to prevent biofilm formation. In addition, WED was applied after seven days of infection to study disruption of established biofilm. Wounds were treated with placebo dressing or WED twice a week for 56 days. Both proved successful, Sen said.
During burn injury, barrier function of the skin is breached, leaving the body vulnerable. Patients with burn injuries risk dehydration, along with the potential of foreign agents such as bacteria and allergen entering into the body and causing potential health complications.
“Our study shows that WED may be viewed as a first generation electroceutical wound care dressing, and it also accelerated functional wound closure by restoring skin barrier function,” Sen said. “Both from bacterial biofilm structure as well as host response perspectives, WED was consistently effective. No batteries or wires are needed because we harness the power of electrochemistry”
Ohio State researchers are teaming up with burn care team within the US Department of Defense to start a clinical trial within the next month to test this technology on burn wounds in humans, Sen said.
ITALIANO
Una medicazione chirurgica che diventa elettricamente attiva a contatto con i fluidi corporei potrebbe aiutare a prevenire le infezioni e combattere la resistenza agli antibiotici.
Questa è la visione dei ricercatori dell'Ohio State University Wexner Medical Center che hanno mostrato per la prima volta che i campi elettrici deboli possono anche aiutare a guarire le ferite infette da bruciore. I loro risultati sono pubblicati in Annals of Surgery.
"La resistenza al farmaco nei batteri è una minaccia importante, e le infezioni da biofilm resistenti agli antibiotici sono stimati per rappresentare almeno il 75 per cento delle infezioni batteriche negli Stati Uniti", ha affermato il dottor Chandan Sen, direttore del Centro per la medicina e la cellula rigenerativa dell'Ohio State Therapies Based, che ha condotto lo studio con i colleghi presso il Centro medico per la lesione completa del Centro medico e Center for Microbial Interface Technology. "Questo è il primo studio preclinico a lungo termine su porcini per riconoscere il potenziale degli" elettroceutici "come una tecnologia piattaforma efficace per combattere l'infezione da biofilm ferite".
I biofilm batterici rappresentano una grave complicazione della ferita in quanto possono resistere ai trattamenti farmacologici. I batteri si basano su interazioni elettrostatiche per aderire alle superfici, un aspetto importante della formazione di biofilm. Il concetto che i campi elettrici deboli possono avere proprietà anti-biofilm è stato segnalato per la prima volta nel 1992.
Lo studio attuale si dice che si basa sulla ricerca di Sen nel 2014 con un medicazione elettrodica senza fili (WED) usando argento e zinco stampati su tessuto. Quando inumidito, WED genera un campo elettrico debole senza alcuna alimentazione elettrica esterna e può essere utilizzato come una vestito usa e getta.
"Il fatto che la medicazione elettrica senza fili sia stata approvata da FDA e già in uso clinico aumenta la necessità di comprendere i meccanismi sottostanti per consentire l'utilizzo ottimale", ha detto Sen in una dichiarazione. "Dal momento che si basa su principi elettrici, non è soggetto ai meccanismi che possono promuovere la resistenza ai farmaci. Comprendere come questa nuova tecnica possa influenzare le interazioni microbiche, host e host-microbe determinerà l'uso ottimale di questa semplice piattaforma tecnologica ".
Durante lo studio, la medicazione WED è stata applicata entro due ore dall'infezione da ferite nei suini per verificare la sua capacità di prevenire la formazione di biofilm. Inoltre, WED è stato applicato dopo sette giorni di infezione per studiare la rottura del biofilm stabilito. Le ferite sono state trattate con placebo o WED due volte alla settimana per 56 giorni. Entrambi hanno dimostrato successo, ha detto Sen.
Durante la ferita da bruciore, la funzione di barriera della pelle viene violata, lasciando il corpo vulnerabile. I pazienti con lesioni alla fiamma rischiano di disidratare, insieme al potenziale degli agenti estranei come i batteri e l'allergene che entrano nel corpo e causano potenziali complicazioni sanitarie.
"Il nostro studio dimostra che la WED può essere considerata come una medicazione elettromagnetica di prima generazione, e ha anche accelerato la chiusura della ferita funzionale ripristinando la funzione di barriera cutanea", ha detto Sen. "Sia per la struttura biofilm batterica, sia per le prospettive di risposta dell'ospite, la WED è stata costantemente efficace. Non sono necessarie batterie o fili perché sfruttiamo la potenza dell'elettrochimica "
I ricercatori statali dell'Ohioano stanno collaborando con il gruppo di cura delle bruciature all'interno del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti per avviare una sperimentazione clinica entro il mese prossimo per testare questa tecnologia sulle ferite da bruciore nell'uomo, ha detto Sen.
Da:
https://www.theengineer.co.uk/surgical-dressing-electricity-infections/?cmpid=tenews_4252301&adg=B69ABBDE-DA23-4BA2-B8C3-86E1E1A9FA79
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