一个 体外 导尿管相关尿路感染的膀胱模型

— 我们的研究重点是导管相关性尿路感染。我们采用体外模型（如膀胱模型）来更深入地了解引起导管相关性尿路感染的病原体。

体外膀胱模型提供了一个受控环境，可用于测试诊断工具和治疗干预措施在导管相关性尿路感染（CAUTI）治疗中的实际应用。

带有导管的泌尿道是一个复杂的生态环境，其重要参数包括导管表面和尿液的营养环境，这些因素使得在体外难以复制该环境。

我们研究的一个关键目标是寻找控制细菌生物膜在导尿管等医疗设备上形成的方法，以改善患者的治疗效果。我们还利用所建立的模型研究细菌群落中抗菌耐药性的发展，以回答此类耐药性如何产生以及我们能够采取哪些措施加以预防等问题。

[旁白] 首先，将导尿管插入体外膀胱模型的中央玻璃腔室中，并使用提供的无菌水注射器充盈气囊后固定导尿管。然后，将集尿袋连接至导尿管接口，再将体外膀胱模型装置连接至人工尿液（AUM）储液器。接下来，将体外膀胱模型固定在夹具支架上。将培养基循环管路连接至蠕动泵，并将集尿袋固定在模型下方的支架中。使用硅胶管将膀胱模型的外腔连接至循环水浴。将水浴温度设定为37°C，并开启水浴循环泵。使用70%乙醇对体外膀胱模型进行灭菌处理。移除培养基入口处的塞子，以暴露内腔。使用血清移液管从膀胱模型腔室中取出10毫升AUM。通过中央腔室接种已标准化的10毫升菌悬液，并充分混匀。使用移液管从中央腔室中取出10毫升接种后的样品，分装至15毫升通用管中，用于后续检测。对外表面进行去污染处理后，重新塞上塞子，并短暂恢复培养基流动，确保中央腔室中的AUM液面升至观察孔位置，随后停止流动。在37°C孵育1小时后，启动蠕动泵以开始运行体外膀胱模型。对膀胱模型塞子进行去污染处理后，移除塞子以进入中央腔室。使用血清移液管轻轻混匀中央腔室内容物，注意避免触碰导尿管尖端和气囊。然后，使用移液器从中取出1毫升样品，分装至1.5毫升微量离心管中，用于后续梯度稀释。使用pH计测定剩余样品的pH值。断开导尿管与集尿袋的连接，通过放空气囊排出模型中残留的尿液。使用无菌镊子从模型底部取出导尿管。将取出的导尿管置于无菌板上，使用无菌手术刀在所需位置进行切割取段。使用无菌镊子将导尿管片段在无菌PBS中浸洗三次，以去除未黏附的细胞，随后将处理好的导尿管片段置于0.25%胰蛋白酶中，在37°C孵育30分钟。孵育结束后，对含有导尿管的溶液进行10分钟超声处理。采用无菌操作技术，将含有润滑剂的注射器尖端插入膀胱模型颈部，注入5毫升凝胶。旋转模型以确保基底部均匀涂覆凝胶。将导尿管插入模型时，将导尿管尖端穿过凝胶，并像常规操作一样充盈气囊后固定。将模型连接至其余装置。然后向模型腔内注入尿液，直至尿液开始从导尿管侧孔排出。一旦尿液开始排出，立即停止泵送，以防止接种前凝胶流失。在接种后重新启动泵的同时，立即对样品进行梯度稀释并涂布平板，用于菌落形成单位（CFU）计数。若使用独立的灌洗袋，需先将集尿袋从导尿管上断开，并使用灌洗袋附带的盖帽密封集尿袋接口。立即连接灌洗液袋至导尿管，并按照说明书要求，轻柔挤压15分钟，使灌洗液进入中央腔室。完成推荐治疗时间后，让残余液体通过导尿管侧孔从内腔排入灌洗袋，随后断开灌洗袋。使用70%乙醇对导尿管排液口及集尿袋连接口进行消毒，再重新连接。实验结束时，关闭水浴循环，断开体外膀胱模型上的培养基循环管路和水浴循环管路。移除塞子后，收集全部残留尿液，排空集尿袋，并弃去所有残余培养基。随后，从导尿管接口处断开集尿袋并丢弃。最后，使用注射器缓慢放空导尿管气囊，再将导尿管从模型中取出。在接种膀胱模型后，与野生型菌株相比，奇异变形杆菌（Proteus mirabilis）mini-Tn5突变株的阻塞时间显著延长，表明其生物膜形成能力降低。在发生阻塞时，mini-Tn5突变株的浮游菌菌落形成单位（CFU/mL）显著低于野生型菌株。结晶紫染色结果显示，经氯己定传代的奇异变形杆菌分离株的生物膜生物量显著低于未经氯己定传代的菌株。使用0.02%氯己定对体外膀胱模型进行灌洗处理，与未处理组及生理盐水对照组相比，显著延长了阻塞时间，并降低了浮游菌菌落形成单位（CFU/mL）。