Lớp phủ bạc mới cho các thiết bị y tế cấy ghép diệt vi khuẩn ngăn ngừa nhiễm trùng

Trong một nghiên cứu mới công bố ngày 27/4/ 2022) trên tạp chí ACS Central Science , một nhóm nhà khoa học trong một thử nghiệm trên chuột giới thiệu một phương pháp phủ mới, giải phóng ion bạc mới có tác dụng lâu dài, ngăn vi khuẩn bám vào thiết bị cấy ghép và tiêu diệt.

Ảnh minh họa lớp phủ bạc mới ngăn vi khuẩn bám vào các thiết bị y tế. Ảnh: Hossein Yazdani-Ahmadabadi.

Trong chăm sóc y tế xuất hiện các yêu cầu khiến bác sĩ phẫu thuật phải cấy ghép thiết bị như ống dẫn lưu vết thương hoặc bàng quang, hoặc ống truyền đưa thuốc trực tiếp vào máu.

Khi cấy ghép, vi khuẩn có thể bám và tích tụ trên bề mặt của các thiết bị này, gây nguy cơ nhiễm trùng nghiêm trọng, nguy hiểm cho bệnh nhân. Các nhà khoa học đang nghiên cứu phát triển các lớp phủ chống vi khuẩn là những lớp phủ có chứa bạc, có tác dụng tiêu diệt vi khuẩn.

Những nỗ lực ứng dụng phải đối mặt với rất nhiều thách thức, bạc cũng có thể gây độc cho tế bào của người, rất khó để tạo ra một lớp phủ liên tục giải phóng một lượng nhỏ kim loại trong thời gian dài. Nhóm nghiên cứu do PGS Dirk Lange và PGS Jayachandran Kizhakkedathu thuộc trường Đại học British Columbia, Canada đã tìm được giải pháp giải quyết những khó khăn này.

Để phát triển một lớp phủ dễ thực hiện, nhóm nghiên cứu sàng lọc nhiều bộ thành phần có thể phủ lên bề mặt trong một bước duy nhất. Công thức hỗn hợp hoạt động tốt nhất bao gồm bạc nitrat, dopamine và hai polyme ưa nước. Lớp phủ kháng khuẩn tạo màng được thiết kế trên vật liệu nền tảng là bạc (“SAFE”) bề mặt kháng sinh bôi trơn, hoạt động bền bỉ lâu dài mà không có độc tính bạc, dần dần giải phóng các ion bạc trong các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm. Hỗn hợp lớp phủ áp dụng cho các vật liệu khác nhau thông qua quy trình nhúng / phun / tạo màng.

Khi tiếp xúc trong 28 ngày với 8 loài vi khuẩn phổ biến, gây nhiễm trùng nghiêm trọng, công thức hỗn hợp lớp phủ mới ngăn chặn vi khuẩn một cách hiệu quả, không có vi khuẩn bám dính trên màng, SAFE hoạt động rất độc đáo: đẩy lùi vi khuẩn bám dính khỏi bề mặt và sau đó tiêu diệt bằng các ion bạc.

Để kiểm tra tính hiệu quả của SAFE trên một động vật sống, nhóm nghiên cứu đã phủ vật liệu mới lên một bộ phận cấy ghép bằng titan, sau đó đặt bộ phận cấy ghép dưới da chuột. Sau một tuần, các nhà khoa học phát hiện được, bộ phận cấy ghép lớp phủ bạc có rất ít vi khuẩn so với cấy ghép không có lớp phủ. Lớp phủ SAFE cho thấy khả năng tương thích sinh học cao và hoạt tính kháng khuẩn tuyệt vời in vivo.

Ngoài ra, không có dấu hiệu độc tính đối với mô của chuột. Lớp phủ giữ được sự vững chắc, bị hao mòn rất ít sau khi cọ xát tẩy rửa và khử trùng trong điều kiện khắc nghiệt.