新醫(yī)療“智能導(dǎo)管”解決病菌感染問題

近日科學(xué)家在美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)（American ChemicalSociety）舉行的第244屆國(guó)際會(huì)議暨博覽會(huì)（National Meeting & Exposition）上發(fā)布了有關(guān)新型“智能導(dǎo)管”的報(bào)告，該導(dǎo)管可以在感染初始即被感知，并自動(dòng)釋放抗菌物質(zhì)，用以解決導(dǎo)管相關(guān)的血液和尿路感染。自本周三開幕的會(huì)議是世界上規(guī)模最大的社會(huì)科學(xué)會(huì)議，包含了在科學(xué)和其他領(lǐng)域的近8600項(xiàng)新發(fā)明報(bào)告。在賓夕法尼亞會(huì)展中心和市中心酒店，有近14000科學(xué)家及其他人員關(guān)注這項(xiàng)智能導(dǎo)管的報(bào)告。

報(bào)告發(fā)言人Dipankar Koley博士說(shuō)，“智能導(dǎo)管”技術(shù)用于開發(fā)留置在血管和尿道的導(dǎo)管。Koley的報(bào)告內(nèi)容是關(guān)于這項(xiàng)技術(shù)的早期研發(fā)工作，他說(shuō)，“僅美國(guó)每年就報(bào)告有約150萬(wàn)例醫(yī)療衛(wèi)生相關(guān)感染，導(dǎo)致9萬(wàn)9千例死亡和超過(guò)450億美元的額外衛(wèi)生保健支出。”“以尿路感染為例，這是在急癥護(hù)理醫(yī)院和長(zhǎng)期看護(hù)機(jī)構(gòu)中最常見的護(hù)理相關(guān)的感染，我們的智能導(dǎo)管就是為了這項(xiàng)需求應(yīng)運(yùn)而生的”。

Koley是密歇根大學(xué)Mark Meyerhoff實(shí)驗(yàn)室的博士后研究員，該研究組成員包括密歇根大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院的Chuanwu Xi博士和Jianfeng Wu博士，他們稱這個(gè)新的導(dǎo)管裝置為“電調(diào)控的智能導(dǎo)管”。他解釋到，細(xì)菌感染可以開始于導(dǎo)管的表面，這些彈性軟管一般用于給藥和其他目的而置入人體血管內(nèi)，以及用于導(dǎo)尿而置入患者的尿道。每年有300萬(wàn)的導(dǎo)尿管需要留置，有些只是暫時(shí)性的，例如在手術(shù)過(guò)程中。有些患者則需要長(zhǎng)期置管，例如進(jìn)行腎臟透析的患者，以及在重癥監(jiān)護(hù)室和長(zhǎng)期看護(hù)機(jī)構(gòu)住院的患者。其中許多是體弱或危重的患者。因此需要在衛(wèi)生保健機(jī)構(gòu)做大量的工作以預(yù)防導(dǎo)管相關(guān)感染。

他說(shuō)，目前已開發(fā)出可以釋放抗菌物質(zhì)的抗感染導(dǎo)管。然而，這些是“非智能導(dǎo)管”，持續(xù)的釋放抗菌物質(zhì)，不久就會(huì)耗盡從而失去其抗感染作用。新型的智能導(dǎo)管可以在感染開始時(shí)被感知，隨后再釋放其抗菌物質(zhì)－一氧化氮（NO）。

在一項(xiàng)為期7天的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)里，測(cè)試的導(dǎo)管一直在持續(xù)釋放NO，Koley及其同事相信這種釋放作用可以持續(xù)數(shù)周。智能導(dǎo)管通過(guò)化學(xué)作用感知導(dǎo)管周圍的pH變化或酸堿環(huán)境。當(dāng)在導(dǎo)管上粘附形成膜狀的細(xì)菌達(dá)到臨界值時(shí)，會(huì)產(chǎn)生特定的改變信號(hào)。這時(shí)，導(dǎo)管“啟動(dòng)”釋放一氧化氮，破壞細(xì)菌生物膜并制止感染。隨后又會(huì)轉(zhuǎn)換至“關(guān)閉”狀態(tài)，保持其一氧化氮生成原料的儲(chǔ)備。

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