מארג אנטי-מיקרוביאלי באמצעות אנקפסולציה ננו-צמחית של שמנים אתריים
7 באפריל 2023
ציפוי מעבדה אנטי-מיקרוביאלי מונע זיהום צולב של הצטברות פתוגנים ודליפה ביולוגית בשוגג. כאן, אנו מתארים את הפרוטוקול לפיתוח בד אנטי-מיקרוביאלי ידידותי לעור באמצעות אנקפסולציה ננו-צמחית ובדיקות סטנדרטיות מותאמות כדי להעריך במדויק את היעילות וההתאמה לשימוש טיפוסי בחלוק המעבדה.
מחקר זה מתאר את הפרוטוקול לפיתוח בד אנטי-מיקרוביאלי בטוח וידידותי לסביבה שניתן להשתמש בו לעיצוב מעילי מעבדה. המחקר עונה על שאלות מפתח רבות בתחום פיתוח בדים אנטי-מיקרוביאליים. לדוגמה, עד כמה יעיל מנטרל בד מטופל פתוגנים.
האתגר העיקרי בפיתוח בד אנטי-מיקרוביאלי הוא לבחור את היחסים הנכונים של תרכובות ביו-אקטיביות מבלי להתפשר על יעילות אנטי-מיקרוביאלית תוך שמירה על גימורים ידידותיים לעור. המארג האנטי-מיקרוביאלי שלנו מספק הגנה יעילה מפני ארבעה פתוגנים אנושיים עם הפחתה של עד ארבעה בולי עץ, או פשוט יעילות של 99.99%. היא גם עמידה בפני עד 10 מחזורי כביסה תוך שמירה על יעילות של עד 90%היתרון העיקרי של שיטה זו על פני טכניקות סטנדרטיות קיימות הוא שהיא מספקת גישה פשוטה ומציאותית להערכה מדויקת של יעילות בדים אנטי-מיקרוביאליים.
הוא מייצג טוב יותר את התרחישים האופייניים לשימוש במעיל מעבדה, כגון כל שפיכת חיידקים מקרית שיש לנטרל תוך זמן קצר. יישום הטכניקה בייצור מעילי מגן יפחית את הסיכון הביולוגי במעבדות בטיחות ביולוגית וזיהומים נוסוקומיאליים בסביבה רפואית. אנו נמצאים בתהליך של בדיקת מעילי מעבדה אנטי-מיקרוביאליים באורך מלא במעבדות ברמת בטיחות ביולוגית 2.
שאלות המחקר העתידיות שלנו יתמקדו ביעילות של מניעת זיהום מיקרוביאלי בטווח הארוך ושימוש מתמשך.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
סקירה כללית
מחקר זה מתאר את הפיתוח של בד אנטימיקרובי בטוח וידידותי לסביבה עבור חלוקי מעבדה, במטרה לתת מענה לצורך בניטרול יעיל של פתוגנים בסביבות מעבדה ובריאות. המחקר מדגים כי בד זה יכול להגיע ליעילות של עד 99.99% נגד פתוגנים ספציפיים, תוך שמירה על תכונות ידידותיות לעור ועמידות לאורך מספר שטיפות.
מרכיבי מפתח של המחקר
תחום מחקר
- פיתוח בדים אנטימיקרוביאליים
- מניעת פתוגנים
- בטיחות במעבדה
רקע
- הצורך בחלוקי מעבדה המפחיתים סיכוני ביו-סיכון
- אתגרים בבחירת יחסי תרכובות ביו-אקטיביות
- חשיבותה של הערכת יעילות הבד בתרחישי שימוש ריאליים
שיטות שנעשה בהן שימוש
- כמוסות ננו-צמחיות של תרכובות ביו-אקטיביות
- תרביות מיקרוביאליות ובדיקות עיכוב סטנדרטיות
- בדיקות כמותיות למדידת יעילות אנטי-מיקרוביאלית
תוצאות עיקריות
- הבד המטופל הראה הפחתה של ארבעה סדרי גודל (four log reduction) בחיידקים פתוגניים
- שמירה על יעילות של עד 90% לאחר עשרה מחזורי כביסה
- סיפק תובנות מעשיות ליישום בדים אנטימיקרוביים בתנאי מעבדה
מסקנות
- מחקר זה מדגים בהצלחה את ההכנה והערכת היעילות של בדים אנטימיקרוביאליים עבור חלוקי מעבדה.
- יישומים פוטנציאליים להפחתת סיכוני זיהום במעבדות בטיחות ביולוגית ובמסגרות בריאות.
שאלות נפוצות
רלוונטיות תעשייתית למסמך סיכום
חלוקי מעבדה אנטימיקרוביאליים מהווים התקדמות קריטית לבטיחות ביולוגית ולמחקר בתחום הבריאות&סביבות D, תוך התייחסות ישירה לסיכון המתמשך של העברת פתוגנים באמצעות בגדי מגן. הכמיסה הננו-צמחית של שמנים אתריים מאפשרת ביצועים אנטימיקרוביאליים עמידים וידידותיים לסביבה, ובכך תומכת בביטחון חיזוי של פרוטוקולי בטיחות במעבדה. חידוש זה מחזק את ניהול הסיכונים בפורטפוליו על ידי הפחתת סיכונים ביולוגיים בנקודת תפנית תפעולית מרכזית.
יישומים אסטרטגיים במחקר ופיתוח בביופרמה&ד'
גילוי מוקדם ותיקוף מטרה
- מאפשר בדיקה קפדנית של יעילות אנטימיקרוביאלית נגד פתוגנים רלוונטיים מבחינה קלינית.
- תומך בהפחתת סיכונים ביולוגיים על ידי כימות הפחתות לוגריתמיות (log reductions) בחיוניות הפתוגנים.
- מסייע בתיקוף תפקודי של התערבויות מבוססות טקסטיל לבקרת זיהומים.
סריקה ופיתוח בדיקות
- מספק מערכות בדיקה סטנדרטיות וניתנות לשחזור של בדים עבור בדיקות מיקרוביאליות כמותיות.
- מאפשר השוואה מהימנה בין טקסטיל שעבר טיפול לטקסטיל שלא עבר טיפול תחת תרחישי שימוש ריאליסטיים.
- תומך ביכולת הרחבה של הבדיקה ובשימוש חוזר בפלטפורמה לצורך הערכה של פורמולציות אנטי-מיקרוביאליות חדשות.
מחקר תרגומי ופרה-קליני
- מתיישב עם יעדים תרגומיים על ידי סימולציה של אירועי זיהום ודקונטמינציה בעולם האמיתי.
- מאפשר רציפות משלב סריקת חומרים אנטימיקרוביאליים בשלב הגילוי ועד לתיקוף טקסטיל פרה-קליני.
- תומך בקידום מותאם-סיכונים של טכנולוגיות לבגדים מגיניים עבור יישומים של בטיחות ביולוגית.
שילוב תהליכי עבודה (Pipeline) וזרימת עבודה
שיטה זו משתלבת ברצף שבין שלב הגילוי לשלב הפרה-קליני על ידי אפשור בדיקה חסונה של השערות, מדידה כמותית של הפחתה מיקרוביאלית וסימולציה של תרחישי דליפה תפעוליים.
- ביולוגיה של הגילוי: מכמת את ההשפעה האנטימיקרוביאלית על הישרדות הפתוגן, ובכך תומך בהפחתת סיכונים מנגנונית.
- סריקה: מספקת נתונים כמותיים הניתנים לשחזור של הפחתת לוגריתמים (log reduction) לצורך ביסוס מדדי יעילות של בדים.
- אנליטיקה: מספקת ספירת מושבות סטנדרטית ומדידות של אזורי עיכוב לצורך ניתוח השוואתי.
- מחקר תרגומי: מגשר בין ממצאים מעבדתיים ליישומים של ביטחון ביולוגי ובגדי בריאות.
- שימוש חוזר ארגוני: מבסס פרוטוקול ניתן לשימוש חוזר להערכת מועמדים שונים לטקסטיל אנטימיקרוביאלי.
השפעה תפעולית וארגונית
- ערך מדעי: מגביר את הביטחון החזוי בביצועים אנטימיקרוביאליים ובתיקוף המטרה.
- ערך תפעולי: משפר את הסטנדרטיזציה, השחזוריות והעמידות של ביגוד מגן.
- ערך אסטרטגי: מפחית את הסיכון לסיכון ביולוגי ותומך בקבלת החלטות יעילה של go/no-go עבור חידושים טקסטילים.
- השפעה על הפורטפוליו: מאפשר תעדוף מותאם סיכונים של טכנולוגיות ביגוד אנטימיקרוביאלי.
שיקולי יישום
- נדרשת מומחיות בפורמולציה של ננו-חלקיקים ובביצוע בדיקות מיקרוביולוגיות.
- נדרשת גישה לתשתיות מעבדה ברמת בטיחות ביולוגית (biosafety-level) ומכשור אנליטי.
- נדרש סטנדרטיזציה בין-צוותית של פרוטוקולי בדיקת בדים וכמותיות מיקרוביאלית.
- יש לשקול התאמה לסוגי תשמי בצמרים שונים ולפאנלים של פתוגנים שונים.
- עמידות בכביסה והצטברות פתוגנים לטווח ארוך דורשות מחקר נוסף.
שאלות נפוצות בתחומי הביופארמה
Chapters in this video
0:00
Introduction
1:41
Preparation of Bioactive Compound Encapsulated Chitosan Nanoparticles
3:00
Qualitative Screening of Nanoparticle‐Treated Fabric: The Parallel Streak Method
4:38
Quantitative Screening of Nanoparticle‐Treated Fabric: The Log Reduction Method
