اثر ضد بیوفیلم و تحریک بهبودی پانسمان نیترات نقره ای

با تشکر از شما برای بازدید از Nature.com. نسخه مرورگر مورد استفاده شما از CSS محدود است. برای بهترین نتیجه ، توصیه می کنیم از نسخه جدیدتر مرورگر خود استفاده کنید (یا حالت سازگاری را در اینترنت اکسپلورر غیرفعال کنید). در ضمن ، برای اطمینان از پشتیبانی مداوم ، ما سایت را بدون یک ظاهر طراحی شده یا جاوا اسکریپت نمایش می دهیم.
رشد میکروبی در زخم ها اغلب خود را به عنوان بیوفیلم نشان می دهد ، که در بهبودی دخالت می کند و ریشه کن کردن آن دشوار است. پانسمان های نقره ای جدید ادعا می کنند که با عفونت های زخم مبارزه می کنند ، اما اثربخشی آنتی بیوفیلم آنها و اثرات درمانی مستقل از عفونت به طور کلی ناشناخته است. با استفاده از مدلهای بیوفیلم در شرایط آزمایشگاهی و داخل بدن از استافیلوکوکوس اورئوس و سودوموناس آئروژینوزا ، ما اثربخشی پانسمان های تولید کننده یونی AG1+ را گزارش می کنیم. پانسمان های AG1 حاوی اسید اتیلن دی آمینتراستیک اسید و بنزیتونیوم کلرید (AG1+/EDTA/BC) و پانسمان های حاوی نیترات نقره (Ag oxysalts). ، که یونهای Ag1 ، Ag2+ و Ag3+ را برای مبارزه با بیوفیلم زخم و تأثیر آن بر بهبودی تولید می کنند. پانسمان Ag1+ اثرات حداقل در بیوفیلم زخم در شرایط آزمایشگاهی و موش (C57BL/6J) داشت. در مقابل ، نمک های Ag اکسیژن دار و پانسمان های AG1+/EDTA/BC به طور قابل توجهی تعداد باکتری های زنده در بیوفیلم ها را در شرایط آزمایشگاهی کاهش داده و کاهش قابل توجهی در اجزای باکتریایی و EPS در بیوفیلم های زخم موش نشان داد. این پانسمان ها تأثیرات متفاوتی در بهبود زخم های آلوده به بیوفیلم و غیر بیوفیلم آلوده دارند که پانسمان های نمکی اکسیژن دار دارای اثرات مفیدی بر روی reepithelialization ، اندازه زخم و التهاب در مقایسه با درمان های کنترل و سایر لباس های نقره ای هستند. خواص مختلف فیزیکوشیمیایی پانسمان های نقره ای ممکن است اثرات متفاوتی بر بیوفیلم زخم و بهبودی داشته باشد و این باید هنگام انتخاب پانسمان برای درمان زخم های آلوده به بیوفیلم در نظر گرفته شود.
زخم های مزمن به عنوان "زخم هایی که در مراحل عادی بهبودی به صورت منظم و به موقع پیشرفت نمی کنند" تعریف می شوند. زخمهای مزمن بار روانی ، اجتماعی و اقتصادی را برای بیماران و سیستم مراقبت های بهداشتی ایجاد می کنند. هزینه های NHS سالانه برای درمان زخم ها و همراهان همراه 8.3 میلیارد پوند در سال 2017-182 تخمین زده می شود. زخمهای مزمن نیز در حال حاضر یک مشکل مهم در ایالات متحده است ، با این که مدیکر هزینه سالانه معالجه بیماران مبتلا به زخم را با 28.1 تا 96.8 میلیارد دلار تخمین می زند.
عفونت عامل اصلی جلوگیری از بهبود زخم است. عفونت ها اغلب به عنوان بیوفیلم آشکار می شوند ، که در 78 ٪ زخم های مزمن غیر بهبودی وجود دارد. بیوفیلم ها هنگامی شکل می گیرند که میکروارگانیسم ها به طور برگشت ناپذیر به سطوح مانند سطوح زخم متصل شوند و می توانند جمع شوند تا جوامع تولید کننده پلیمر خارج سلولی (EPS) را تشکیل دهند. بیوفیلم زخم با افزایش پاسخ التهابی که منجر به آسیب بافتی می شود ، همراه است که می تواند به تأخیر بیفتد یا از بهبودی جلوگیری کند. افزایش آسیب بافت ممکن است تا حدودی به دلیل افزایش فعالیت متالوپروتئینازهای ماتریس ، کلاژناز ، الاستاز و گونه های اکسیژن فعال 5 باشد. علاوه بر این ، سلولهای التهابی و بیوفیلم ها خود مصرف کننده زیاد اکسیژن هستند و بنابراین می توانند باعث هیپوکسی بافت موضعی شوند ، سلولهای کاهش دهنده اکسیژن حیاتی مورد نیاز برای ترمیم بافت مؤثر.
بیوفیلم های بالغ در برابر عوامل ضد میکروبی بسیار مقاوم هستند و برای کنترل عفونت های بیوفیلم ، مانند درمان مکانیکی و به دنبال آن با درمان ضد میکروبی مؤثر ، نیاز به راهکارهای تهاجمی دارند. از آنجا که بیوفیلم ها می توانند به سرعت بازسازی شوند ، ضد میکروبی مؤثر می تواند خطر تشکیل مجدد پس از دبریدمان جراحی را کاهش دهد.
نقره به طور فزاینده ای در پانسمان های ضد میکروبی مورد استفاده قرار می گیرد و اغلب به عنوان یک درمان خط اول برای زخمهای آلوده مزمن استفاده می شود. بسیاری از پانسمان های نقره ای در دسترس تجاری وجود دارد که هر یک حاوی ترکیب نقره ای متفاوت ، غلظت و ماتریس پایه هستند. پیشرفت در بازوبند های نقره ای منجر به توسعه بازوبند های نقره جدید شده است. شکل فلزی نقره (AG0) بی اثر است. برای دستیابی به اثربخشی ضد میکروبی ، باید یک الکترون را از دست بدهد تا نقره یونی (AG1+) تشکیل شود. پانسمان های نقره ای سنتی حاوی ترکیبات نقره ای یا نقره فلزی هستند که در هنگام قرار گرفتن در معرض مایع ، برای تشکیل یون های AG1+ تجزیه می شوند. این یونهای AG1 با سلول باکتریایی واکنش نشان می دهند و الکترون ها را از اجزای ساختاری یا فرآیندهای مهم لازم برای بقا حذف می کنند. فناوری ثبت شده منجر به ایجاد یک ترکیب نقره جدید ، Ag Oxysalts (نیترات نقره ، AG7NO11) شده است که در پانسمان زخم گنجانده شده است. بر خلاف نقره سنتی ، تجزیه نمک های حاوی اکسیژن حالات نقره ای با ارزش بالاتر (Ag1 ، Ag2+و Ag3+) را تولید می کند. مطالعات آزمایشگاهی نشان داده است که غلظت کم نمکهای نقره ای اکسیژن دار نسبت به نقره یونی تک (AG1+) در برابر باکتری های بیماری زا مانند سودوموناس آئروژینوزا ، استافیلوکوکوس اورئوس و اشرشیاکلی 8.9. یکی دیگر از نوع های جدید پانسمان نقره شامل مواد اضافی ، یعنی اسید اتیلن دی آمینتراستریک (EDTA) و کلرید بنزیتونیوم (BC) است که گزارش شده است که EPS بیوفیلم را هدف قرار داده و از این طریق نفوذ نقره به بیوفیلم را افزایش می دهد. این فن آوری های نقره جدید روش های جدیدی را برای هدف قرار دادن بیوفیلم های زخم ارائه می دهند. با این حال ، تأثیر این ضد میکروبی ها بر محیط زخم و بهبودی مستقل از عفونت برای اطمینان از ایجاد یک محیط زخمی نامطلوب یا تاخیر در بهبودی مهم است. نگرانی در مورد سمیت سلولی نقره در شرایط آزمایشگاهی با چندین لباس نقره ای 10،11 گزارش شده است. با این حال ، سمیت سلولی در شرایط آزمایشگاهی هنوز به سمیت داخل بدن ترجمه نشده است ، و چندین پانسمان AG1+ مشخصات ایمنی خوبی را نشان داده اند.
در اینجا ، ما به بررسی اثربخشی پانسمان های کربوکسی متیل سلولز حاوی فرمولاسیون نقره جدید در برابر بیوفیلم زخم در شرایط آزمایشگاهی و داخل بدن پرداختیم. علاوه بر این ، اثرات این پانسمان ها بر پاسخ های ایمنی و بهبودی مستقل از عفونت مورد بررسی قرار گرفت.
تمام پانسمان های مورد استفاده از نظر تجاری در دسترس بودند. پانسمان فیبر ژل 3M Kerracel (3M ، Knutsford ، UK) یک پانسمان ژل ژل غیر ضد میکروبی 100 ٪ کربوکسی متیل سلولز (CMC) است که در این مطالعه به عنوان پانسمان کنترل استفاده شده است. سه پانسمان نقره ای ضد میکروبی CMC مورد بررسی قرار گرفت ، یعنی 3M پانسمان AG Kerracel AG (3M ، Knutsford ، UK) ، که حاوی 1.7 درصد وزنی است. نمک نقره اکسیژن شده (Ag7NO11) در یونهای نقره ای با ارزش بالاتر (Ag1+، Ag2+و Ag3+). در طی تجزیه یون های Ag7no11 ، Ag1 ، Ag2+ و Ag3+ به نسبت 1: 2: 4 تشکیل می شوند. Aquasel AG پانسمان اضافی حاوی 1.2 ٪ کلرید نقره (AG1+) (Convatec ، Deeside ، UK) 13 و Aquasel AG+سس اضافی حاوی 1.2 ٪ کلرید نقره (AG1+) ، EDTA و بنزیتونیوم کلرید (Convatec ، Deeside ، UK) 14.
سویه های مورد استفاده در این مطالعه Pseudomonas Aeruginosa NCTC 10781 (بهداشت عمومی انگلیس ، سالیسبوری) و استافیلوکوکوس اورئوس NCTC 6571 (بهداشت عمومی انگلیس ، سالیسبوری) بود.
باکتری ها یک شبه در آبگوشت مولر-هینتون (Oxoid ، Altrincham ، UK) رشد کردند. کشت یک شبه سپس 1: 100 در آبگوشت مولر-هینتون رقیق شد و 200 میکرولیتر بر روی استریل 0.2 میکرومتر غشاهای سیکلوپور Whatman (Whatman Plc ، Maidstone ، UK) بر روی صفحات Mueller-Hinton Agar (Sigma-Aldrich Ltd Ltd ، Kent ، Great Britisain ، بریتانیا ، بریتانیا ، بریتانیا ، بریتانیا ، بریتانیا. ). ) تشکیل بیوفیلم استعماری در 37 درجه سانتیگراد به مدت 24 ساعت. این بیوفیلم های استعماری برای انقباض لگاریتمی مورد آزمایش قرار گرفتند.
پانسمان را به 3 قطعه مربع 3 سانتی متر مربع برش داده و از قبل با آب دیونیزه شده استریل. بانداژ را روی بیوفیلم مستعمره روی صفحه آگار قرار دهید. هر 24 هکتار بیوفیلم برداشته شد ، و باکتری های زنده در بیوفیلم (CFU/میلی لیتر) با رقیق سریال (1 تا 10 تا 10-7) در آبگوشت خنثی سازی زاویه روز (Merck-Millipore) اندازه گیری شدند. پس از 24 ساعت جوجه کشی در دمای 37 درجه سانتیگراد ، تعداد صفحه استاندارد روی صفحات آگار مولر-هینتون انجام شد. هر درمان و نقطه زمانی به صورت سه گانه انجام شد و تعداد صفحه برای هر رقت تکرار شد.
پوست شکم گوشت خوک در طی 15 دقیقه از ذبح مطابق با استانداردهای صادرات اتحادیه اروپا ، از خوک های بزرگ سفید پوست به دست می آید. پوست تراشیده و با دستمال مرطوب الکل تمیز شده و سپس به مدت 24 ساعت در دمای 80 درجه سانتیگراد منجمد شد تا پوست را کاهش دهد. پس از ذوب شدن ، 1 سانتی متر مربع پوست سه بار با PBS ، 0.6 ٪ هیپوکلریت سدیم و 70 ٪ اتانول به مدت 20 دقیقه در هر بار شسته شد. قبل از برداشتن اپیدرم ، هر اتانول باقیمانده را با شستن 3 بار در PBS استریل حذف کنید. پوست در یک صفحه 6 چاه با یک غشای نایلونی با ضخامت 0.45 میکرومتر (Merck-Millipore) در بالای و 3 لنت جاذب (Merck-Millipore) حاوی 3 میلی لیتر سرم گاوی جنین (سیگما) همراه با 10 ٪ اصلاح شده Dulbecco کشت داده شد. عقاب متوسط ​​(Dulbecco's Eagle Medium - Aldrich Ltd.).
بیوفیلم های استعماری همانطور که برای مطالعات قرار گرفتن در معرض بیوفیلم شرح داده شد ، رشد کردند. پس از کشت بیوفیلم روی غشای به مدت 72 ساعت ، بیوفیلم با استفاده از یک حلقه تلقیح استریل به سطح پوست اعمال شد و غشای آن برداشته شد. سپس بیوفیلم به مدت 24 ساعت اضافی در دمای 37 درجه سانتیگراد روی درم خوک انکوبه شد تا بیوفیلم بالغ شود و به پوست خوک بچسبد. پس از بلوغ و اتصال بیوفیلم ، یک پانسمان 1.5 سانتی متر مربع ، از قبل با آب مقطر استریل ، مستقیماً روی سطح پوست اعمال شد و به مدت 24 ساعت در دمای 37 درجه سانتیگراد انکوبه شد. باکتری های زنده با رنگ آمیزی با استفاده از یکنواخت استفاده از معرف زنده ماندن سلول PrestoBlue (Invitrogen ، Life Technologies ، Paisley ، UK) به سطح آپیکال هر اکتشاف و 5 دقیقه انکوبه می شوند. از دوربین دیجیتال Leica DFC425 استفاده کنید تا فوراً تصاویر را در میکروسکوپ Leica MZ8 ضبط کنید. مناطق صورتی رنگی با استفاده از نرم افزار Image Pro نسخه 10 (Media Cybernetics Inc ، Rockville ، MD Image-Pro (MediaCy.com)) اندازه گیری شدند. میکروسکوپ الکترونی اسکن همانطور که در زیر توضیح داده شد انجام شد.
باکتری های رشد یافته یک شبه در آبگوشت مولر-هینتون 1: 100 رقیق شدند. 200 میکرولیتر از کشت به استریل 0.2 میکرومولار غشای سیکلوپور (Whatman ، Maidstone ، UK) اضافه شد و در مولر-هینتون آگار قرار گرفت. صفحات بیوفیلم در دمای 37 درجه سانتیگراد به مدت 72 ساعت انکوبه شدند تا امکان تشکیل بیوفیلم بالغ فراهم شود.
پس از 3 روز بلوغ بیوفیلم ، یک باند 3 سانتی متر مربع مربع مستقیماً روی بیوفیلم قرار گرفت و در دمای 37 درجه سانتیگراد به مدت 24 ساعت انکوبه شد. پس از برداشتن بانداژ از سطح بیوفیلم ، 1 میلی لیتر از معرف زنده ماندن سلول PrestoBlue (Invitrogen ، Waltham ، MA) به مدت 20 ثانیه به سطح هر بیوفیلم اضافه شد. این سطوح قبل از تغییر رنگ با استفاده از یک دوربین دیجیتال Nikon D2300 (Nikon UK Ltd. ، Kingston ، UK) خشک شدند.
فرهنگ های یک شبه را در آگار مولر-هینتون آماده کنید ، مستعمرات انفرادی را به 10 میلی لیتر آبگوشت مولر-هینتون منتقل کنید و روی یک شاکر در دمای 37 درجه سانتیگراد (100 دور در دقیقه) انکوبه کنید. پس از جوجه کشی یک شبه ، کشت 1: 100 در آبگوشت مولر-هینتون رقیق شد و 300 میکرولیتر بر روی 0.2 میکرومتر غشایی سیکوپور واتمن واتمن سیکوپور (واتمن بین المللی ، انگلستان) در آگار مولر هینتون مشاهده شد و در 37 درجه سانتیگراد در 72 ساعت انکوبه شد بشر بشر بیوفیلم بالغ همانطور که در زیر شرح داده شده بر روی زخم اعمال شد.
کلیه کار با حیوانات در دانشگاه منچستر تحت مجوز پروژه تأیید شده توسط دفتر رفاه حیوانات و بررسی اخلاقی (P8721BD27) و مطابق با دستورالعمل های منتشر شده توسط دفتر خانه تحت عنوان ASPA در سال 2012 انجام شد. همه نویسندگان به دستورالعمل های ورود رعایت کردند. موش های هشت هفته ای C57BL/6J (Envigo ، Oxon ، UK) برای همه مطالعات داخل بدن استفاده شد. موش ها با ایزوفلوران (Piramal Critical Care Ltd ، West Drayton ، UK) بیهوش شدند و سطوح پشتی آنها تراشیده و تمیز شد. سپس به هر موش با استفاده از یک پانچ بیوپسی استیفل (Schuco International ، Hertfordshire ، UK) یک زخم برداشت 2 × 6 میلی متر داده شد. برای زخمهای آلوده به بیوفیلم ، بیوفیلم استعماری 72 ساعته رشد یافته روی غشای آن را همانطور که در بالا توضیح داده شده در لایه پوستی زخم با استفاده از یک حلقه تلقیح استریل بلافاصله پس از آسیب ، اعمال کنید و غشای را دور بیندازید. یک سانتیمتر مربع پانسمان از قبل با آب استریل از قبل برای حفظ محیط زخم مرطوب از قبل استفاده می شود. پانسمان به طور مستقیم به هر زخم اعمال شد و با فیلم 3M Tegaderm (3M ، Bracknell ، UK) و چسب مایع ماستیزول (مراقبت های بهداشتی فصلی ، Ferndale ، MI) در اطراف لبه ها استفاده شد تا چسبندگی اضافی را فراهم کند. بوپرنورفین (AnimalCare ، York ، UK) با غلظت 0.1 میلی گرم بر کیلوگرم به عنوان یک ضد درد انجام شد. موش های کول سه روز پس از آسیب با استفاده از روش 1 و حذف ، نصف و ذخیره ناحیه زخم در صورت لزوم.
رنگ آمیزی هماتوکسیلین (ترموفیشر علمی) و ائوزین (ترموفیشر علمی) مطابق پروتکل سازنده انجام شد. منطقه زخم و Reepithelialization با استفاده از نرم افزار Image Pro نسخه 10 (Media Cybernetics Inc ، Rockville ، MD) اندازه گیری شد.
بخش های بافتی در زایلن (Thermofisher Scientific ، Loughborough ، UK) به صورت آبDED شدند ، با اتانول درجه بندی شده 100-50 ٪ و به طور خلاصه در آب دیونیزه شده (Thermofisher علمی) غوطه ور شدند. ایمونوهیستوشیمی با استفاده از کیت Vectastain Elite ABC PK-6104 (آزمایشگاه های بردار ، Burlingame ، CA) طبق پروتکل سازنده انجام شد. آنتی بادی های اولیه به نوتروفیل ها NIMP-R14 (Thermofisher Scientific) و ماکروفاژهای MS CD107B خالص M3/84 (BD Biosc علوم ، ووکینگهام ، انگلستان) 1: 100 در محلول مسدود کردن رقیق شدند و به سطح برش اضافه شدند و به دنبال آن 2 آنتی بادی های آنتی بادی ، وکتاستاستاین کیت بستر ABC و وکتور Nova Red Peroxidase (HRP) (آزمایشگاه های بردار ، Burlingame ، CA) و با هماتوکسیلین متقابل است. تصاویر با استفاده از میکروسکوپ Olympus BX43 و یک دوربین دیجیتال Olympus DP73 (Olympus ، Southend-on-Sea ، انگلیس) به دست آمد.
نمونه های پوست در 2.5 ٪ گلوتارآلدئید و 4 ٪ فرمالدئید در 0.1 M HEPES (pH 7.4) به مدت 24 ساعت در 4 درجه سانتیگراد ثابت شد. نمونه ها با استفاده از اتانول درجه بندی شده با استفاده از یک خشک کن نقطه بحرانی Quorum K850 (Quorum Technologies Ltd ، Loughton ، UK) خشک شدند و با آلیاژ طلای پالادیوم با استفاده از یک سیستم تخلیه Quorum SC7620 Mini Sputterer/Glow پوشش داده شدند. نمونه ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی اسکن FEI Quanta 250 (Thermofisher Scientific) برای تجسم نقطه مرکزی زخم تصویر شدند.
یدید TOTO-1 (2 میکرومتر) به سطح زخم موش خارج شده اعمال شد و به مدت 5 دقیقه در دمای 37 درجه سانتیگراد (ترموفیشر علمی) انکوبه شد و با SYTO-60 (10 میکرومتر) در 37 درجه سانتیگراد (Thermofisher Scientific) تحت درمان قرار گرفت. تصاویر 15 دقیقه ای Z-stack با استفاده از Leica TCS SP8 ایجاد شد.
داده های تکثیر بیولوژیکی و فنی با استفاده از نرم افزار GraphPad Prism V9 (نرم افزار GraphPad ، La Jolla ، CA) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. تجزیه و تحلیل واریانس یک طرفه با مقایسه های متعدد با استفاده از تست تعقیبی Dunnett برای آزمایش تفاوت بین هر درمان و پانسمان کنترل غیر ضد میکروبی استفاده شد. مقدار p <0.05 معنی دار در نظر گرفته شد.
اثربخشی پانسمان های فیبری ژل نقره برای اولین بار در برابر مستعمرات بیوفیلم استافیلوکوکوس اورئوس و سودوموناس آئروژینوزا در شرایط آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. پانسمان های نقره حاوی فرمول های مختلف نقره هستند: پانسمان های نقره ای سنتی یونهای AG1+ را تولید می کنند. پانسمان های نقره ای ، که می توانند یونهای AG1+ را پس از افزودن EDTA/BC تولید کنند ، می توانند ماتریس بیوفیلم را از بین ببرند و باکتری ها را در معرض نقره تحت تأثیر ضد باکتریایی نقره قرار دهند. Ions15 و پانسمان های حاوی نمک های Ag اکسیژن دار که یونهای AG1 ، Ag2+ و Ag3 را تولید می کنند. اثربخشی آن با یک پانسمان کنترل غیر ضد میکروبی ساخته شده از الیاف ژل شده مقایسه شد. باقیمانده باکتری های زنده در بیوفیلم هر 24 ساعت به مدت 8 روز مورد بررسی قرار گرفت (شکل 1). در روز 5 ، بیوفیلم با 105 × 3.85 دوباره جمع آوری شد. Staphylococcus aureus یا 105p 1.22. Aeruginosa برای ارزیابی بازیابی بیوفیلم. در مقایسه با پانسمان های کنترل غیر ضد میکروبی ، پانسمان های AG1+ تأثیر کمتری در زنده ماندن باکتریها در استافیلوکوکوس اورئوس و بیوفیلم های سودوموناس آئروژینوزا در طی 5 روز داشتند. در مقابل ، پانسمان های حاوی نمک های اکسیژن دار Ag و Ag1 + + EDTA/BC نمک در کشتن باکتری های موجود در بیوفیلم طی 5 روز مؤثر بودند. پس از تلقیح مکرر با باکتری های پلانکتونی در روز 5 ، هیچ ترمیم بیوفیلم مشاهده نشد (شکل 1).
کمیت باکتری های زنده در استافیلوکوکوس اورئوس و بیوفیلم های سودوموناس آئروژینوزا پس از درمان با پانسمان های نقره ای. مستعمرات بیوفیلم استافیلوکوکوس اورئوس و سودوموناس آئروژینوزا با پانسمان نقره یا پانسمان های کنترل غیر ضد میکروبی تحت درمان قرار گرفتند و تعداد باکتری های زنده باقیمانده هر 24 ساعت تعیین می شد. پس از 5 روز ، بیوفیلم با 105 × 3.85 دوباره جمع آوری شد. Staphylococcus aureus یا 105p 1.22. مستعمرات باکتریوپلانکتون Pseudomonas aeruginosa به صورت جداگانه برای ارزیابی بازیابی بیوفیلم تشکیل شد. نمودارها میانگین +/- خطای استاندارد را نشان می دهد.
برای تجسم تأثیر پانسمان های نقره ای بر زنده ماندن بیوفیلم ، از پانسمان برای بیوفیلم های بالغ رشد یافته بر روی پوست گوشت خوک خارج از بدن استفاده شد. پس از 24 ساعت ، پانسمان برداشته می شود و بیوفیلم با یک رنگ واکنشی آبی رنگ آمیزی می شود که توسط باکتری های زنده به رنگ صورتی متابولیزه می شود. بیوفیلم های تحت درمان با پانسمان های کنترل صورتی بودند که نشانگر وجود باکتری های زنده در بیوفیلم بود (شکل 2A). در مقابل ، بیوفیلم تحت درمان با پانسمان Ag Oxysols در درجه اول آبی بود ، نشان می دهد که باکتری های باقیمانده روی سطح پوست خوک باکتری های غیر قابل استفاده بودند (شکل 2B). رنگ آمیزی آبی و صورتی مخلوط در بیوفیلم های تحت درمان با پانسمان های حاوی AG1+ مشاهده شد ، که نشانگر وجود باکتری های زنده و غیر قابل استفاده در بیوفیلم (شکل 2C) بود ، در حالی که لباس های EDTA/BC حاوی Ag1+ عمدتا با برخی از نقاط صورتی آبی بودند. مناطقی که تحت تأثیر پانسمان نقره قرار نگرفته اند (شکل 2D). کمیت مناطق فعال (صورتی) و غیرفعال (آبی) نشان داد که وصله کنترل 75 ٪ فعال است (شکل 2E). پانسمان های AG1 + EDTA/BC به طور مشابه با پانسمان نمکی Ag اکسیژن انجام شده و میزان بقا به ترتیب 13 ٪ و 14 ٪ است. پانسمان AG1+ همچنین زنده ماندن باکتریها را 21 ٪ کاهش داد. این بیوفیلم ها سپس با استفاده از میکروسکوپ الکترونی اسکن (SEM) مشاهده شدند. پس از درمان با پانسمان کنترل و پانسمان AG1+ ، لایه ای از سودوموناس آئروژینوزا در حال پوشاندن پوست گوشت خوک مشاهده شد (شکل 2F ، H) ، در حالی که پس از درمان با پانسمان AG1+ ، تعداد کمی از سلولهای باکتریایی یافت شد و تعداد کمی از سلولهای باکتریایی در زیر آن یافت شد. الیاف کلاژن را می توان به عنوان ساختار بافت پوست گوشت خوک در نظر گرفت (شکل 2G). پس از درمان با پانسمان AG1 + EDTA/BC ، پلاک های باکتریایی و پلاک های فیبر کلاژن زیرین قابل مشاهده بودند (شکل 2I).
تجسم Biofilm Pseudomonas Aeruginosa پس از درمان پانسمان نقره. (A-D) زنده ماندن باکتریایی در بیوفیلم های سودوموناس آئروژینوزا رشد یافته بر روی پوست خوک با استفاده از رنگ زنده ماندن prestoblue 24 ساعت پس از درمان با پانسمان های نقره ای یا پانسمان های کنترل غیر میکروبی مشاهده شد. باکتری های زنده صورتی هستند ، باکتری های غیر قابل استفاده و پوست خوک آبی هستند. (ه) کمیت بیوفیلم های سودوموناس Aeruginosa که بر روی پوست گوشت خوک (نقطه صورتی) رشد می کنند با استفاده از میکروسکوپ الکترونی اسکن تصویر PRO نسخه 10 (FI) و با پانسمان نقره ای یا یک سس کنترل غیر آنتی میکروبی به مدت 24 ساعت درمان می شوند. نوار مقیاس SEM = 5 میکرومتر. (J -M) بیوفیلم های استعماری روی فیلترها رشد کردند و پس از 24 ساعت جوجه کشی با پانسمان های نقره ای با رنگ واکنشی Prestoblue رنگ آمیزی شدند.
برای تعیین اینکه آیا تماس نزدیک بین پانسمان ها و بیوفیلم ها بر اثربخشی پانسمان ها تأثیر می گذارد ، بیوفیلم های استعماری قرار داده شده بر روی یک سطح صاف به مدت 24 ساعت با پانسمان ها تحت درمان قرار گرفتند و سپس با رنگهای واکنشی رنگ آمیزی شدند. بیوفیلم درمان نشده به رنگ صورتی تیره بود (شکل 2J). بر خلاف بیوفیلم های تحت درمان با پانسمان های حاوی نمک های Ag اکسیژن دار (شکل 2K) ، بیوفیلم های تحت درمان با پانسمان های حاوی AG1+ یا AG1+ EDTA/BC باندهای رنگ آمیزی صورتی را نشان دادند (شکل 2L ، M). این رنگ صورتی نشانگر وجود باکتری های زنده است و با ناحیه بخیه درون پانسمان همراه است. این مناطق دوخته شده فضاهای مرده ای ایجاد می کنند که به باکتری های موجود در بیوفیلم اجازه می دهد تا زنده بمانند.
برای ارزیابی اثربخشی پانسمان های نقره ای در داخل بدن ، زخم های کامل با ضخامت موش های آلوده به S. aureus بالغ و بیوفیلم های P. aeruginosa با پانسمان های کنترل غیر میکروبی یا لباس های نقره ای تحت درمان قرار گرفتند. پس از 3 روز از درمان ، تجزیه و تحلیل تصویر ماکروسکوپی اندازه زخم های کوچکتر را هنگام درمان با پانسمان های نمکی اکسیژن در مقایسه با سس های کنترل غیر آنتی میکروبی و سایر پانسمان های نقره ای نشان داد (شکل 3A-H). برای تأیید این مشاهدات ، زخم ها برداشت شدند و ناحیه زخم و reepithelialization در بخش های بافت هماتوکسیلین و ائوزین با استفاده از نرم افزار Image Pro نسخه 10 اندازه گیری شد (شکل 3I-L).
تأثیر پانسمان های نقره ای بر روی سطح زخم و مجدد مجدد زخم های آلوده به بیوفیلم ها. (A -H) سلولهای کوچک آلوده به بیوفیلم های سودوموناس آئروژینوزا (A -D) و استافیلوکوکوس اورئوس (E -H) پس از سه روز درمان با یک پانسمان کنترل غیر ضد میکروبی ، پانسمان نمک Ag اکسیژن دار ، یک پانسمان AG1+ و AG1++ پانسمان تصاویر ماکروسکوپی نماینده. زخم های موش با پانسمان AG1 + + EDTA/BC. (IL) نماینده عفونت Aeruginosa Pseudomonas ، بخش های بافت شناسی رنگ آمیزی شده با هماتوکسیلین و ائوزین ، که برای تعیین کمیت ناحیه زخم و بازسازی اپیتلیال استفاده می شود. کمیت ناحیه زخم (M ، O) و درصد reepithelialization (N ، P) زخم های آلوده به سودوموناس آئروژینوزا (M ، N) و استافیلوکوکوس اورئوس (O ، P) بیوفیلم (در هر گروه درمانی N = 12). نمودارها میانگین +/- خطای استاندارد را نشان می دهد. * به معنی p = <0.05 ** به معنی p = <0.01 ؛ مقیاس ماکروسکوپی = 2.5 میلی متر ، مقیاس بافت شناسی = 500 میکرومتر.
کمیت ناحیه زخم در زخم های آلوده به سودوموناس آئروژینوزا بیوفیلم (شکل 3M) نشان داد که زخم های تحت درمان با Ag oxysalts دارای اندازه زخم متوسط ​​2.5 میلی متر مربع هستند ، در حالی که پانسمان کنترل غیر ضد میکروبی دارای اندازه متوسط ​​زخم 3.1 میلی متر مربع است. درست است به اهمیت آماری رسیده است (شکل 3M). P = 0.423). زخم های تحت درمان با AG1+ یا AG1+ EDTA/BC هیچ کاهش در منطقه زخم (به ترتیب 3.1 میلی متر مربع و 3.6 میلی متر مربع) را نشان ندادند. درمان با پانسمان نمکی AG اکسیژن دار ، اکسیژنیزاسیون مجدد را به میزان بیشتری نسبت به پانسمان کنترل غیر ضد میکروبی (34 ٪ و 15 ٪ ، به ترتیب ؛ P = 0.029) و AG1+ یا AG1+ EDTA/BC (10 ٪ و 11 ٪) ارتقا داد ( شکل 3n). بشر ، به ترتیب)
روند مشابهی در منطقه زخم و بازسازی اپیتلیال در زخم های آلوده به بیوفیلم های S. aureus مشاهده شد (شکل 3O). پانسمان های حاوی نمک های نقره ای اکسیژن دار ، سطح زخم (2.0 میلی متر مربع) را 23 ٪ در مقایسه با پانسمان غیر ضد میکروبی (2.6 میلی متر مربع) کاهش می دهد ، اگرچه این کاهش معنی دار نبود (304/0 = P) (شکل 3O). علاوه بر این ، ناحیه زخم در گروه درمانی AG1+ کمی کاهش یافته است (2.4 میلی متر مربع) ، در حالی که زخم تحت درمان با پانسمان AG1++ EDTA/BC باعث کاهش ناحیه زخم (2.9 میلی متر مربع) نمی شود. نمک های اکسیژن AG همچنین باعث ایجاد مجدد مجدد زخم های آلوده به بیوفیلم S. aureus (31 ٪) تا حد بیشتری نسبت به آنهایی که با پانسمان های کنترل غیر ضد میکروبی (12 ٪ ، P = 0.003) درمان می شوند (شکل 3P). پانسمان AG1+ (16 ٪ ، P = 0.903) و پانسمان Ag+ 1+ EDTA/BC (14 ٪ ، P = 0.965) سطح بازسازی اپیتلیال مشابه کنترل را نشان داد.
برای تجسم تأثیر پانسمان های نقره ای بر روی ماتریس بیوفیلم ، رنگ آمیزی یدید TOTO 1 و SYTO 60 انجام شد (شکل 4). TOTO 1 یدید یک رنگ قابل تجویز سلول است که می تواند برای تجسم دقیق اسیدهای نوکلئیک خارج سلولی ، که در EPS بیوفیلم فراوان هستند ، استفاده شود. Syto 60 یک رنگ قابل نفوذ سلول است که به عنوان ضد استین 16 استفاده می شود. مشاهدات TOTO 1 و SYTO 60 یدید در زخم های تلقیح شده با بیوفیلم های سودوموناس aeruginosa (شکل 4A-D) و استافیلوکوکوس اورئوس (شکل 4I-L) نشان داد که پس از 3 روز از درمان پانسمان ، EPS در بیوفیلم به طور قابل توجهی کاهش می یابد. حاوی نمکهای اکسیژن دار AG و AG1 + + EDTA/BC. پانسمان Ag1 بدون اجزای آنتی بیوفیلم اضافی DNA بدون سلول را در زخم های تلقیح شده با سودوموناس آئروژینوزا کاهش می دهد اما در زخم های تلقیح شده با استافیلوکوکوس اورئوس کمتر موثر بودند.
در داخل بدن تصویربرداری از بیوفیلم زخم پس از 3 روز از درمان با کنترل یا پانسمان نقره. تصاویر کانفوکال از سودوموناس آئروژینوزا (A -D) و استافیلوکوکوس اورئوس (I -L) با TOTO 1 (سبز) رنگ آمیزی شده برای تجسم اسیدهای نوکلئیک خارج سلولی ، جزء پلیمرهای بیوفیلم خارج سلولی. برای لکه دار کردن اسیدهای نوکلئیک داخل سلولی ، از Syto 60 (قرمز) استفاده کنید. اسیدها میکروسکوپ الکترونی الکترونی اسکن از زخم های آلوده به سودوموناس آئروژینوزا (E -H) و استافیلوکوکوس اورئوس (M -P) پس از 3 روز از درمان با کنترل و پانسمان نقره. نوار مقیاس SEM = 5 میکرومتر. نوار مقیاس تصویربرداری کانفوکال = 50 میکرومتر.
میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که موشهای تلقیح شده با مستعمرات بیوفیلم سودوموناس آئروژینوزا (شکل 4E-H) و استافیلوکوکوس اورئوس (شکل 4M-P) پس از 3 روز از درمان با تمام لباس های نقره ای ، باکتری های قابل توجهی در زخم های خود داشتند.
برای ارزیابی تأثیر پانسمان های نقره ای بر التهاب زخم در موش های آلوده به بیوفیلم ، بخش هایی از زخم های آلوده به بیوفیلم تحت درمان با پانسمان های کنترل یا نقره ای به مدت 3 روز با استفاده از آنتی بادی های خاص برای نوتروفیل ها و ماکروفاژها از نظر ایمونوهیستوشیمیایی رنگ آمیزی شدند. تعیین کمی نوتروفیل ها و ماکروفاژها در داخل. بافت گرانول. شکل 5). تمام پانسمان های نقره ای تعداد نوتروفیل ها و ماکروفاژها را در زخم های آلوده به سودوموناس آئروژینوزا در مقایسه با پانسمان های کنترل غیر ضد میکروبی پس از سه روز درمان کاهش می دهد. با این حال ، درمان با پانسمان نمکی نقره اکسیژن شده منجر به کاهش بیشتر نوتروفیل ها (P = <0.0001) و ماکروفاژها (P = <0.0001) در مقایسه با سایر پانسمان های نقره ای آزمایش شده (شکل 5i ، J). اگرچه AG1+ EDTA/BC تأثیر بیشتری در بیوفیلم زخم داشت ، اما سطح نوتروفیل و ماکروفاژ را به میزان کمتری نسبت به پانسمان AG1+ کاهش می دهد. زخم های متوسط ​​آلوده به بیوفیلم S. aureus نیز پس از پانسمان با Ag (P = <0.0001) ، Ag1+ (P = 0.0008) و Ag1 ++ EDTA/BC (P = 0.0043) Oxisols در مقایسه با کنترل مشاهده شد. روندهای مشابه برای نوتروپنی مشاهده می شود. بانداژ (شکل 5K). با این حال ، تنها پانسمان نمکی Ag اکسیژن دار کاهش قابل توجهی در تعداد ماکروفاژها در بافت گرانول در مقایسه با شاهد در زخم های آلوده به بیوفیلم های S. aureus (P = 0.0339) نشان داد (شکل 5L).
نوتروفیل ها و ماکروفاژها در زخمهای آلوده به سودوموناس آئروژینوزا و استافیلوکوکوس اورئوس بیوفیلم پس از 3 روز از درمان با کنترل غیر ضد میکروبی یا پانسمان های نقره ای اندازه گیری شدند. نوتروفیل ها (AD) و ماکروفاژها (EH) در بخش های بافت رنگ آمیزی شده با آنتی بادی های خاص برای نوتروفیل ها یا ماکروفاژها اندازه گیری شدند. کمیت نوتروفیل ها (I و K) و ماکروفاژها (J و L) در زخم های آلوده به سودوموناس آئروژینوزا (I و J) و استافیلوکوکوس اورئوس (K&L) بیوفیلم. n = 12 در هر گروه. نمودارها میانگین +/- خطای استاندارد ، مقادیر اهمیت در مقایسه با پانسمان کنترل غیر باکتریایی ، * به معنای p = <0.05 ، ** به معنای p = <0.01 است. *** به معنی p = <0.001 ؛ نشان می دهد p = <0.0001).
ما سپس تأثیر پانسمان های نقره ای بر بهبودی مستقل از عفونت را ارزیابی کردیم. زخمهای برداشت غیر آلوده با یک پانسمان کنترل غیر آنتی میکروبی یا پانسمان نقره ای به مدت 3 روز تحت درمان قرار گرفتند (شکل 6). در بین پانسمان های نقره ای که آزمایش شده است ، فقط زخم هایی که با پانسمان نمکی اکسیژن دار تحت درمان قرار می گیرند ، در تصاویر ماکروسکوپی کوچکتر از زخم های تحت کنترل با کنترل بودند (شکل 6A-D). کمیت ناحیه زخم با استفاده از تجزیه و تحلیل بافت شناسی نشان داد که میانگین ناحیه زخم پس از درمان با پانسمان Ag Oxysols در مقایسه با 2.96 میلی متر مربع برای زخم های تحت درمان با گروه کنترل ، 2.35 میلی متر مربع بود ، اما این تفاوت به اهمیت آماری نرسید (488/0 = P) (شکل) . 6i). در مقابل ، هیچ کاهش در منطقه زخم پس از درمان با پانسمان AG1+ (3.38 میلی متر مربع ، 75/0 = p) یا AG1+++++ BC (4.18 میلی متر مربع ، P = 0.054) در مقایسه با گروه کنترل مشاهده شد. افزایش بازسازی اپیتلیال با پانسمان Ag Oxysol در مقایسه با گروه کنترل مشاهده شد (به ترتیب 30 ٪ در مقابل 22 ٪) ، اگرچه این به اهمیت نرسیده است (0.067 = P) ، این کاملاً قابل توجه است و نتایج قبلی را تأیید می کند. پانسمان با oxysols باعث تقویت مجدد اکتشاف می شود. -پیتلیزاسیون زخمهای آلوده 17. در مقابل ، درمان با پانسمان های Ag1+ یا Ag1++ EDTA/BC هیچ تاثیری نداشته است و یا در مقایسه با شاهد ، دوباره اکتشافی مجدد کاهش یافته است.
تأثیر پانسمان زخم نقره بر بهبود زخم در موشهای آلوده با برداشتن کامل. (AD) تصاویر ماکروسکوپی از زخم ها پس از سه روز درمان با یک سس کنترل غیر ضد میکروبی و یک پانسمان نقره ای. (EH) بخش های زخم نماینده رنگ آمیزی شده با هماتوکسیلین و ائوزین. کمیت ناحیه زخم (I) و درصد reepithelialization (J) از بخش های بافت شناسی در نقطه میانی زخم با استفاده از نرم افزار تجزیه و تحلیل تصویر (11-12 نفر در هر گروه درمانی) محاسبه شد. نمودارها میانگین +/- خطای استاندارد را نشان می دهد. * به معنی p = <0.05 است.
نقره از سابقه طولانی استفاده به عنوان یک درمان ضد میکروبی در بهبود زخم برخوردار است ، اما بسیاری از فرمولاسیون ها و روش های مختلف ممکن است منجر به تفاوت در اثر ضد میکروبی 18 شود. علاوه بر این ، خصوصیات آنتی بیوفیلم سیستم های تحویل نقره خاص کاملاً درک نشده است. اگرچه پاسخ ایمنی میزبان در برابر باکتری های پلانکتونی نسبتاً مؤثر است ، اما به طور کلی در برابر Biofilms19 کمتر مؤثر است. باکتری های پلانکتونی به آسانی توسط ماکروفاژها فاگوسیت می شوند ، اما در بیوفیلم ها ، سلولهای جمع شده با محدود کردن پاسخ میزبان به حدی که سلولهای ایمنی می توانند تحت آپوپتوز قرار بگیرند و عوامل پیش التهابی را برای تقویت پاسخ ایمنی بدن انجام دهند ، مشکلات اضافی ایجاد می کنند. مشاهده شده است که برخی از لکوسیت ها می توانند به Biofilms21 نفوذ کنند اما پس از به خطر انداختن این دفاع ، قادر به باکتری های فاگوسیتوز نیستند. از یک روش جامع برای حمایت از پاسخ ایمنی میزبان در برابر عفونت بیوفیلم زخم استفاده می شود. دبریدمان زخم می تواند بیوفیلم را از لحاظ جسمی مختل کرده و بیشتر بیوبران را از بین ببرد ، اما پاسخ ایمنی میزبان ممکن است در برابر بیوفیلم باقی مانده بی اثر باشد ، به خصوص اگر پاسخ ایمنی میزبان به خطر بیفتد. بنابراین ، روشهای درمانی ضد میکروبی مانند پانسمان نقره می توانند از پاسخ ایمنی میزبان پشتیبانی کرده و عفونت های بیوفیلم را از بین ببرند. ترکیب ، غلظت ، حلالیت و بستر زایمان می تواند بر اثربخشی ضد میکروبی نقره تأثیر بگذارد. در سالهای اخیر ، پیشرفت در فناوری پردازش نقره باعث شده است که این پانسمان ها موثرتر شوند 9،23. با پیشرفت فناوری پانسمان نقره ، درک اثربخشی این پانسمان ها در کنترل عفونت زخم و مهمتر از همه تأثیر این اشکال قدرتمند نقره بر محیط زخم و بهبودی بسیار مهم است.
در این مطالعه ، ما اثربخشی دو پانسمان نقره ای پیشرفته را با پانسمان های نقره ای معمولی مقایسه کردیم که یونهای AG1+ را در برابر بیوفیلم با استفاده از مدل های مختلف آزمایشگاهی و داخل بدن تولید می کنند. ما همچنین تأثیر این پانسمان ها را بر محیط زخم و بهبودی مستقل از عفونت ارزیابی کردیم. برای به حداقل رساندن تأثیر ماتریس زایمان ، تمام پانسمان های نقره آزمایش شده از کربوکسی متیل سلولز تشکیل شده بودند.
ارزیابی اولیه ما از این پانسمان های نقره ای در برابر بیوفیلم های استعماری Pseudomonas aeruginosa و staphylococcus aureus نشان می دهد که ، بر خلاف پانسمان های سنتی AG1+ سس نقره ای پیشرفته ، AG1+ EDTA/BC و نمک های Ag اکسیژن ، در 5 مؤثر هستند. چند روز علاوه بر این ، این پانسمان ها از ایجاد مجدد بیوفیلم بر روی قرار گرفتن در معرض مکرر باکتری های پلانکتونی جلوگیری می کنند. پانسمان AG1 شامل کلرید نقره ای ، همان ترکیب نقره و ماتریس پایه به عنوان AG1++ EDTA/BC بود و تأثیر محدودی بر زنده ماندن باکتریها در بیوفیلم در مدت مشابه داشت. این مشاهده که یک پانسمان AG1+ EDTA/BC در برابر بیوفیلم نسبت به یک پانسمان AG1+ متشکل از همان ماتریس مؤثر است و یک ترکیب نقره ای از این مفهوم پشتیبانی می کند که مواد اضافی برای افزایش اثربخشی کلرید نقره در برابر بیوفیلم مورد نیاز است ، همانطور که گزارش شده است. در جای دیگر 15. این نتایج این ایده را پشتیبانی می کند که BC و EDTA نقش دیگری دارند که منجر به اثربخشی کلی پانسمان می شود و عدم وجود این مؤلفه در لباس های AG1+ ممکن است در عدم نشان دادن اثربخشی آزمایشگاهی نقش داشته باشد. ما دریافتیم که پانسمان های نمکی Ag اکسیژن دار تولید یونهای Ag2+ و Ag3+ اثربخشی ضد باکتریایی قوی تر از Ag1+ و در سطوح مشابه AG1+ EDTA/قبل از میلاد را نشان می دهند. با این حال ، به دلیل پتانسیل بالا ردوکس ، مشخص نیست که یونهای AG3+ چه مدت در برابر بیوفیلم های زخم فعال و مؤثر هستند و بنابراین شایستگی مطالعه بیشتر دارند. علاوه بر این ، پانسمان های مختلفی وجود دارد که یونهای AG1+ را تولید می کنند که در این مطالعه مورد آزمایش قرار نگرفته اند. این پانسمان ها از ترکیبات نقره ای مختلف ، غلظت ها و ماتریس های پایه تشکیل شده اند که ممکن است در تحویل یون های AG1+ و اثربخشی آنها در برابر بیوفیلم ها تأثیر بگذارد. همچنین شایان ذکر است که بسیاری از مدل های مختلف آزمایشگاهی و in vivo برای ارزیابی اثربخشی پانسمان زخم در برابر بیوفیلم ها استفاده می شود. نوع مدل مورد استفاده و همچنین میزان نمک و پروتئین رسانه مورد استفاده در این مدل ها ، بر اثربخشی پانسمان تأثیر می گذارد. در مدل داخل بدن ما ، ما به بیوفیلم اجازه دادیم که در شرایط آزمایشگاهی بالغ شود و سپس آن را به سطح پوستی زخم منتقل کنیم. پاسخ ایمنی موش میزبان در برابر باکتری های پلانکتونی که به زخم اعمال می شود ، نسبتاً مؤثر است ، در نتیجه با بهبود زخم ، بیوفیلم تشکیل می شود. افزودن بیوفیلم بالغ به یک زخم ، اثربخشی پاسخ ایمنی میزبان به تشکیل بیوفیلم را با اجازه دادن بیوفیلم بالغ برای ایجاد خود در زخم قبل از شروع بهبودی محدود می کند. بنابراین ، مدل ما به ما امکان می دهد تا قبل از شروع زخم ها ، اثربخشی پانسمان های ضد میکروبی را بر روی بیوفیلم های بالغ ارزیابی کنیم.
ما همچنین دریافتیم که لباس پوشیدن تناسب روی اثربخشی پانسمان های نقره ای در بیوفیلم های آزمایشگاهی و پوست گوشت خوک تأثیر می گذارد. تماس نزدیک با زخم برای اثربخشی ضد میکروبی لباس پوشیدن 24،25 بسیار مهم است. پانسمان های حاوی نمک های Ag اکسیژن دار در تماس نزدیک با بیوفیلم های بالغ بودند و در نتیجه کاهش قابل توجهی در تعداد باکتری های زنده در بیوفیلم پس از 24 ساعت انجام شد. در مقابل ، هنگامی که با پانسمان AG1+ و AG1++ EDTA/BC تحت درمان قرار می گیرند ، تعداد قابل توجهی از باکتری های زنده باقی مانده است. این پانسمان ها حاوی بخیه هایی در طول کل پانسمان هستند که فضاهای مرده ای را ایجاد می کند که از تماس نزدیک با بیوفیلم جلوگیری می کند. در مطالعات آزمایشگاهی ما ، این مناطق غیر تماسی از کشتن باکتری های زنده در بیوفیلم جلوگیری می کند. ما زنده ماندن باکتریها را تنها پس از 24 ساعت درمان ارزیابی کردیم. با گذشت زمان ، هرچه پانسمان اشباع تر شود ، ممکن است فضای مرده کمتری وجود داشته باشد و مساحت این باکتری های زنده را کاهش می دهد. با این حال ، این مسئله اهمیت ترکیب پانسمان را برجسته می کند ، نه فقط نوع نقره در پانسمان.
در حالی که مطالعات آزمایشگاهی برای مقایسه اثربخشی فن آوری های مختلف نقره ای مفید است ، درک اثرات این پانسمان ها بر بیوفیلم ها در داخل بدن نیز مهم است ، جایی که بافت میزبان و پاسخ های ایمنی در اثربخشی پانسمان در برابر بیوفیلم ها نقش دارند. تأثیر این پانسمان ها بر روی بیوفیلم های زخم با استفاده از میکروسکوپ الکترونی اسکن و رنگ آمیزی EPS بیوفیلم با استفاده از رنگهای DNA داخل سلولی و خارج سلولی مشاهده شد. ما دریافتیم که پس از 3 روز از درمان ، تمام پانسمان ها در کاهش DNA بدون سلول در زخم های آلوده به بیوفیلم مؤثر بودند ، اما پانسمان AG1+ در زخم های آلوده به استافیلوکوکوس اورئوس کمتر موثر بود. میکروسکوپ الکترونی الکترونی همچنین نشان داد که باکتری های قابل توجهی در زخم های تحت درمان با پانسمان های نقره وجود دارد ، اگرچه این امر با پانسمان نمک AG اکسیژن دار و پانسمان AG1+ EDTA/BC در مقایسه با پانسمان AG1+ برجسته تر بود. این داده ها نشان می دهد که پانسمان های نقره ای آزمایش شده دارای درجات مختلفی از تأثیر بر ساختار بیوفیلم بودند ، اما هیچ یک از پانسمان های نقره ای قادر به ریشه کن کردن بیوفیلم نبودند و از نیاز به یک رویکرد جامع برای درمان عفونت های بیوفیلم زخم حمایت کردند. استفاده از بازوبند های نقره ای. قبل از درمان دبریدمان فیزیکی برای از بین بردن بیشتر بیوفیلم انجام می شود.
زخمهای مزمن غالباً در حالت التهاب شدید قرار دارند و سلولهای التهابی اضافی برای مدت طولانی در بافت زخم باقی مانده و باعث آسیب بافت و کاهش اکسیژن مورد نیاز برای متابولیسم سلولی کارآمد و عملکرد در زخم 26 می شوند. بیوفیلم این محیط زخم خصمانه را با تأثیر منفی بر بهبودی به روش های مختلف ، از جمله مهار تکثیر سلولی و مهاجرت و فعال سازی سیتوکین های پیش التهابی 27 تشدید می کند. هرچه پانسمان های نقره ای مؤثرتر می شوند ، درک تأثیر آنها بر محیط زخم و شفابخشی مهم است.
جالب توجه است ، اگرچه تمام پانسمان های نقره ای بر ترکیب بیوفیلم تأثیر گذاشتند ، فقط پانسمان نمکی نقره اکسیژن شده باعث افزایش مجدد ایزیتلیالیزاسیون این زخم های آلوده شد. این داده ها از یافته های قبلی ما 17 و اطلاعات Kalan و همکاران پشتیبانی می کنند. (2017) 28 ، که نشان دهنده ایمنی و سمیت خوبی از نمک های نقره ای اکسیژن دار بود ، زیرا غلظت های پایین تر از نقره در برابر بیوفیلم ها مؤثر بودند.
مطالعه حاضر ما تفاوت های فناوری نقره بین پانسمان های نقره ضد میکروبی و تأثیر این فناوری بر محیط زخم و بهبودی مستقل از عفونت را برجسته می کند. با این حال ، این نتایج با مطالعات قبلی متفاوت است که نشان می دهد پانسمان AG1 + EDTA/BC پارامترهای بهبودی گوش خرگوش آسیب دیده در داخل بدن را بهبود می بخشد. با این حال ، این ممکن است به دلیل تفاوت در مدل های حیوانی ، زمان اندازه گیری و روش های کاربرد باکتریایی 29 باشد. در این حالت ، اندازه گیری زخم 12 ​​روز پس از آسیب انجام شد تا مواد فعال پانسمان در مدت زمان طولانی تر روی بیوفیلم عمل کنند. این توسط یک مطالعه پشتیبانی می شود که نشان می دهد زخم های پا آلوده به بالینی تحت درمان با AG1 + EDTA/BC در ابتدا پس از یک هفته درمان ، و سپس در طی 3 هفته بعد از درمان با AG1 + EDTA/BC و طی 4 هفته از اندازه افزایش یافته است. استفاده از غیر میکروبی. مواد مخدر پانسمان CMC برای کاهش اندازه Ulcers30.
برخی از اشکال و غلظت های نقره قبلاً نشان داده شده است که در شرایط آزمایشگاهی 11 سمیت سلولی هستند ، اما این نتایج در شرایط آزمایشگاهی همیشه به عوارض جانبی در داخل بدن تبدیل نمی شود. علاوه بر این ، پیشرفت در فن آوری نقره و درک بهتر از ترکیبات نقره ای و غلظت در پانسمان منجر به توسعه بسیاری از پانسمان های نقره ای ایمن و مؤثر شده است. با این حال ، با پیشرفت فن آوری پانسمان نقره ، درک تأثیر این پانسمان ها بر محیط زخم مهم است 31،32،33. قبلاً گزارش شده بود که افزایش سرعت اکسیدانیزاسیون مجدد مربوط به افزایش نسبت ماکروفاژهای ضد التهابی M2 در مقایسه با فنوتیپ M1 التهابی است. این در یک مدل موش قبلی ذکر شده است که در آن پانسمان زخم هیدروژل نقره با سولفادیازین نقره ای و هیدروژل های غیر ضد میکروبی 34 مقایسه شد.
زخم های مزمن ممکن است التهاب بیش از حد را نشان دهند و مشاهده شده است که وجود نوتروفیل های اضافی ممکن است برای بهبود زخم 35 مضر باشد. در یک مطالعه در موش های تخلیه شده نوتروفیل ، وجود نوتروفیل ها به تأخیر می اندازد و به تأخیر می اندازد. وجود نوتروفیل های اضافی منجر به مقادیر بالای پروتئازها و گونه های اکسیژن فعال مانند سوپراکسید و پراکسید هیدروژن می شود که با زخم های مزمن و آهسته بهبودی همراه هستند. به همین ترتیب ، افزایش تعداد ماکروفاژ ، در صورت عدم کنترل ، می تواند منجر به تأخیر در بهبود زخم شود. این افزایش از اهمیت ویژه ای برخوردار است اگر ماکروفاژها نتوانند از یک فنوتیپ ضد التهابی به یک فنوتیپ درمانی پیش بینی شوند ، و در نتیجه زخم ها نتوانند از مرحله التهابی Healing40 خارج شوند. ما بعد از 3 روز از درمان با تمام پانسمان های نقره ، کاهش نوتروفیل ها و ماکروفاژها در زخمهای آلوده به بیوفیلم مشاهده کردیم ، اما این کاهش با پانسمان های نمکی اکسیژن بیشتر برجسته شد. این کاهش ممکن است یک نتیجه مستقیم از پاسخ ایمنی به نقره ، پاسخ به کاهش Bioburden یا زخم موجود در مرحله بعدی بهبودی و بنابراین سلولهای ایمنی در زخم کاهش یابد. کاهش تعداد سلولهای التهابی در زخم ممکن است محیطی را برای بهبود زخم حفظ کند. مکانیسم عملکرد چگونگی ترویج Ag Oxysalts باعث بهبودی مستقل از عفونت نامشخص است ، اما توانایی Ag Oxysalts در تولید اکسیژن و از بین بردن سطح مضر پراکسید هیدروژن ، واسطه التهاب ، ممکن است این موضوع را توضیح دهد و نیاز به مطالعه بیشتر دارد.
زخمهای آلوده مزمن بدون بهبودی برای پزشکان و بیماران مشکلی ایجاد می کنند. اگرچه بسیاری از پانسمان ها ادعای اثربخشی ضد میکروبی را دارند ، اما تحقیقات به ندرت بر سایر عوامل کلیدی مؤثر بر ریز محیط زیست زخم متمرکز است. این مطالعه نشان می دهد که فن آوری های مختلف نقره دارای اثربخشی ضد میکروبی مختلف و مهمتر از همه اثرات متفاوتی بر محیط زخم و بهبودی ، مستقل از عفونت هستند. اگرچه این مطالعات آزمایشگاهی و داخل بدن ، اثربخشی این پانسمان ها در درمان عفونت های زخم و ترویج بهبودی را نشان می دهد ، برای ارزیابی اثربخشی این پانسمان ها در کلینیک ، آزمایشات کنترل شده تصادفی مورد نیاز است.
مجموعه داده های مورد استفاده و/یا تجزیه و تحلیل در طول مطالعه حاضر از نویسنده مربوطه در صورت درخواست معقول در دسترس است.