שיטה חדשנית לקביעת הפעילות האנטיבקטריאלית האורכית של חומרים פולטי תרופות

פרוטוקול זה כולל בדיקת יעילות אנטיבקטריאלית בזמן אמת של אנטיביוטיקה המדוללת ממכשיר פולימרי, אשר יכולה לסייע בקביעה מדויקת של ניסוחים יעילים המגדילים את ערך התרגום שלהם. שיטה זו מאפשרת יכולת בדיקת יעילות אנטיבקטריאלית בזמן אמת לניטור הפעילות האורכית של חומרים פולטי תרופות, ולהבנת טווח הפעילות האנטיבקטריאלית של פורמולציית שתל נתונה. חומר פולימרי זה משמש ביותר מ-90% מכלל החלפות המפרקים כמשטח נושא.

ואלה ניסוחים פולטי אנטיביוטיקה של זה מפותחים כטיפולים אפשריים עבור זיהומים מפרקים periprosthetic. ניתן להשתמש בשיטה זו עם כל מכשיר פולט תרופות, כגון מתכות נקבוביות, פולימרים מתכלים ובלתי מתכלים, ג'לים, ואולי חומרים חלקיקיים עם שינויים בפרוטוקול ספציפי לחומר. כדי להתחיל, תרבית את החיידקים לילה אחד מיליליטר של מרק סויה טריפטי.

לאחר מכן יש לדלל את תרחיף החיידקים שגדל במהלך הלילה במרק מולר הינטון סטרילי, או MHB, ולאמת את ספירת החיידקים המעשית באמצעות יחידות ההארה לפני תחילת הניסוי כמתואר בכתב היד. הניחו את רצועות UHMWPE הבתוליות והעמוסות בסמים בתוך מזרק של שלושה מיליליטר. לאחר מכן משכו תרחיף חיידקי המכיל MHB לתוך המזרק דרך המחט המחוברת עד לסימן 1.5 מיליליטר.

מניחים את מערך המזרקים על אינקובטור רועד עד לנקודות הזמן שצוינו של שש שעות, ולאחר מכן כל יום עד היום השביעי. לאחר כל נקודת זמן שצוינה, הוציאו את הגדרת המזרק והניחו את המדיה בצינור של שני מיליליטר. בצע בדיקת כדאיות מיקרוביאלית בזמן אמת כמתואר בכתב היד באמצעות 100 מיקרוליטר של תרחיף חיידקי.

לאחר קביעת ספירת החיידקים בת קיימא, חשב את יחידות יצירת המושבה למיליליטר מיחידות ההארה באמצעות העקומה הסטנדרטית המתאימה. כדי לאמת את היעדרם של חיידקים בני קיימא בדגימות שהראו ערכי לומינסנציה מתחת לגבול הזיהוי, מפזרים את התרבית על צלחות אגר סויה טריפטיות. דוגרים על הצלחות בטמפרטורה של 35 מעלות למשך הלילה.

ואז לבדוק את נוכחותן של מושבות למחרת. צנטריפוגה את התרחיף החיידקי שנותר. שאפו בעדינות את המדיה המבוזבזת.

השאירו 100 מיקרוליטר של supernatant בצינורות עם כדורים בלתי נראים. יש להשהות מחדש את החיידקים הכדוריים ב-MHB טרי. מערבלים למשך 10 שניות כדי להבטיח השעיה מלאה.

לאחר מכן משכו את התרחיף החיידקי לאותו מערך מזרקים דרך המחט המצורפת. התחל על ידי שליפת משטחי UHMWPE בתוליים ועמוסי תרופות ממערך המזרקים לאחר השלמת המחקר ביום השביעי. לאחר מכן להעביר את המשטחים צינורות 1.5 מיליליטר ולשטוף עם מיליליטר אחד של PBS סטרילי שלוש פעמים.

סוניק את פני השטח במשך 40 דקות במיליליטר אחד של PBS סטרילי. קבע את יכולת הקיום של חיידקים דבקים על ידי ביצוע בדיקת לומינזה על 100 מיקרוליטר של הדגימה הסונית. שחרור התרופה מוונקומיצין ו-UHMWPE עמוס בגנטמיצין הדגים שחרור פרץ לאחר שש שעות ואחריו קצב שחרור יציב עם ריכוז גבוה מהריכוז המעכב המינימלי עד שבעה ימים.

UHMWPE עם ונקומיצין וגנטמיצין הדגימו הפחתה של יותר משלושה לוגים עבור ATCC 12600 רגיש החל משש שעות ומיגור מוחלט נצפה ביום השלישי. עבור הזן הרגיש לגנטמיצין ולזן הוונקומיצין-ביניים, L1163, שני החומרים פולטי התרופות גרמו להפחתה של יותר משלושה לוגים לאחר שש שעות ולא נצפתה צמיחת מושבה ביום הראשון. אלוציית גנטמיצין מ-UHMWPE לא השפיעה על הכדאיות החיידקית של זן הביניים העמיד לגנטמיצין וונקומיצין, L1101.

להיפך, vancomycin elution מ UHMWPE הפחית באופן משמעותי את הכדאיות החיידקית לאחר שש שעות. פני השטח של שניהם, גנטמיצין ו-UHMWPE פולט ונקומיצין, לא הראו חיידקים דבקים בני קיימא כאשר נחשפו לזני התנגדות רגישים ובינוניים לאחר היום השביעי. עם זאת, כמה חיידקים קיימא היו נוכחים על UHMWPE פולט גנטמיצין שנחשפו L1101 עמיד לגנטמיצין.

פני השטח של פוליאתילן בתולי הבקרה הראו חיידקים דבקים קיימא כאשר נחשפו לכל זן. ההפרדה בין המדיה המשומשת בכל נקודת זמן המאפשרת נשיאה של אוכלוסיית החיידקים חיונית כדי לדמות את החשיפה המתמשכת לאנטיביוטיקה. בעוד שיפור בשיטות סטטיות, ניתן לעקוב אחר שיטת סימולציה חצי-סטטית זו עם מערך רציף כדי להבין עוד יותר את קינטיקה הפעילות של פורמולציות תרופות חדשניות נגד זיהומים.

הפרוטוקול אפשר לנו ללכוד את ההשפעה של פליטת תרופות על דינמיקה חיידקית תלוית זן. זה משפר את הכלים להערכת היעילות של מכשירים למתן אנטיביוטיקה מתמשכת.