Біоелектричний пластир BLAST – безмедикаментозне рішення для боротьби з бактеріальними інфекціями

Надмірне використання антибіотиків для лікування та запобігання виникненню різних інфекційних захворювань призвело до антибіотикорезистентності – багато видів бактерій еволюціонували та набули стійкості до антибактеріальних препаратів деяких класів, внаслідок чого показник смертності від інфекційних захворювань почав стрімко зростати.

Що створили науковці

В пошуках ефективного способу боротьби з наявною проблемою, науковці Чиказького та Каліфорнійського університетів створили гнучкий біоелектричний пластир BLAST¹, який за допомогою незначних електричних імпульсів може здійснювати вплив на поведінку патогенних бактеріальних мікроорганізмів. Розроблений ними пристрій покликаний стати першим безмедикаментозним способом запобігання виникненню бактеріальних інфекцій, що спричиняються потраплянням небезпечних бактерій на «вразливу» ділянку шкіри та, як наслідок, усередину людського організму (через подряпини; відкриті рани; під час або після виконання медичних процедур, наприклад, встановлення катетера тощо).

На якому етапі розробка

Наразі пластир знаходиться на етапі тестування. Він вже пройшов перше випробування та показав чудові результати, чим вразив навіть самих науковців. Тест полягав у перенесені на поверхню свинячої шкіри, яка за своєю структурою найбільш наближена до людської, бактерій виду стафілокок епідермальний (Staphylococcus epidermidis) та перевірці реакції цих мікроорганізмів на електричну стимуляцію.

Результати першого тестування

Результати першого етапу тестування показали, що знаходячись під дією електричного струму мікроорганізми втрачали здатність створювати біоплівки – слизькі захисні шари, за допомогою яких вони колонізуються на шкірі. Однак подібна реакція досягалася лише в кислому середовищі (науковці назвали це явище «вибірковою збуджуваністю»), тому до пластиру вирішили додати спеціальний гідрогель, що підтримуватиме необхідний рівень кислотності шкіри. Вже після 18 годин впливу електричних імпульсів силою в 1,5 В за схемою: 10-секундна подача розряду кожні 10 хвилин, кількість бактерій зменшилась у 10 разів порівняно з контрольними зразками.

Що буде далі

У разі успішності наступних етапів тестування (перевірка дії пристрою на інших видах бактерій та підтвердження результатів шляхом тесту на шкірі живих тварин і людей), пластир BLAST стане справжнім проривом у сфері біомедичних технологій і приблизно через п’ять років зможе з’явиться у лікарнях.

Якщо вам цікаво дізнатися більше про результати цього дослідження, ви можете прочитати наукову працю, дослідників Чиказького та Каліфорнійського університетів, під назвою «Bioelectronic drug-free control of opportunistic pathogens through selective excitability», яка нещодавно була опублікована в журналі Device.

---

¹ BLAST – Bioelectronic Localized Antimicrobial Stimulation Therapy – Біоелектронна локалізована антимікробна стимуляційна терапія. 

3 Листопада 2024, 23:46