カテーテル関連尿路感染症の In vitro 膀胱モデル

- 私たちの研究は、カテーテル関連尿路感染症に焦点を当てています。膀胱モデルなどの in vitro モデルを使用して、CAUTI を引き起こす病原体をより深く理解します。

in vitro 膀胱モデルは、CAUTI 治療で使用するための診断ツールと治療介入の実際の応用をテストするための制御された環境を提供します。

カテーテル挿入された尿路は、カテーテル表面や尿の栄養環境などの重要なパラメーターを持つ複雑な環境ニッチであり、in vitro での複製が困難になります。

私たちの研究の主な目的は、尿道カテーテルなどの医療機器のバイオフィルム形成を制御して患者の転帰を改善する方法を見つけることです。また、私たちのモデルを使用して細菌群集における抗菌薬耐性の発生を研究し、これがどのように発生するのか、そしてそれを防ぐために何ができるかについての疑問に答えています。

[ナレーター]まず、フォーリーカテーテルを体外膀胱モデルの中央ガラスチャンバーに挿入し、付属の滅菌水の注射器を使用してバルーンを膨らませた後、カテーテルを所定の位置に固定します。次に、体外膀胱モデルデバイスをAUMリザーバーに接続する前に、排泄物バッグをカテーテルポートに取り付けます。次に、体外膀胱モデルをクランプスタンドに取り付けます。メディア回路チューブを蠕動ポンプに接続し、モデルの下にあるスタンドにゴミ袋を固定します。ブラダーモデルの外側のチャンバーをシリコンチューブを使用して循環水浴に接続します。ウォーターバスを摂氏37度に加熱するように設定し、タンクサーキュレーターの電源を入れます。70%エタノールを使用してin vitro膀胱モデルを滅菌します。メディア入口のストッパーを取り外して、内部チャンバーにアクセスできるようにします。血清学的ピペットを使用して、膀胱モデルの体積から10ミリリットルのAUMを取り除きます。正規化された10ミリリットル懸濁液全体を使用して、中央チャンバーを通してin vitro膀胱モデルを接種し、完全に混合します。ピペットを使用して、接種したサンプルを中央チャンバーから10ミリリットル取り出し、後のアッセイのために15ミリリットルのユニバーサルチューブに分注します。外面を除染した後、ストッパーを交換し、メディアの流れを短時間再開して、中央チャンバーのAUMレベルがアイホールに到達することを確認してから、流れを止めます。1時間のインキュベーション後、蠕動ポンプを使用して培地の流れをオンにし、in vitro膀胱モデルの実行を開始します。ブラダーモデルストッパーを除染した後、取り外して中央チャンバーにアクセスします。血清学的ピペットを使用して、カテーテルの先端とバルーンを避けて、中央チャンバーの内容物を穏やかに混合します。次に、ピペットを使用してサンプルから 1 ミリリットルを取り出し、1.5 ミリリットルの微量遠心チューブに分注して連続希釈します。pHメーターを使用して残りのサンプルのpHを測定します。排泄物袋をカテーテルから外し、バルーンを収縮させてモデルから残留尿を排出します。滅菌鉗子を使用して、モデルの底からカテーテルを取り外します。次に、取り外したカテーテルを滅菌ボードに置き、滅菌メスを使用して、切断に必要なポイントでカテーテルを切断します。滅菌鉗子を使用して、カテーテル切片を滅菌PBSに3回浸して非接着細胞を除去し、調製したカテーテル切片を摂氏37度の0.25%トリプシンで30分間インキュベートします。インキュベーション後、カテーテルを含む溶液を10分間超音波処理します。無菌技術を使用して、潤滑剤を含むシリンジの端を膀胱モデルの首に挿入し、5ミリリットルのゲルを注入します。モデルを回転させて、ベースがゲルで均一にコーティングされていることを確認します。フォーリーカテーテルをモデルに挿入するには、カテーテルの先端をゲルに押し込み、通常どおりバルーンを充填した後、固定します。モデルをセットアップの残りの部分に接続します。次に、カテーテルの目の穴から排出され始めるまで、モデル内腔に尿を満たします。尿が排出され始めたらすぐに、接種前にゲルの損失を防ぐためにポンプを停止してください。接種後にポンプのスイッチを入れた時点で、コロニー形成単位数の希釈液をプレートアウトします。個別の灌漑ポーチを使用する場合は、廃棄物バッグをカテーテルから外し、ポーチに付属のキャップを使用して廃棄物バッグを密封します。すぐに洗浄液パウチをカテーテルに取り付け、軽い圧力で、製造元の指示に従って製品を中央内腔に15分間押し込みます。推奨される治療時間が完了したら、残留溶液をカテーテルのアイホールを通って内室から洗浄ポーチに排出し、パウチを外します。カテーテルドレナージポートとゴミ袋接続ポートを70%エタノールで滅菌してから、再接続してください。 実験を終了するには、ウォーターバスの流れをオフにし、メディア回路とウォーターバス回路チューブをin vitroブラダーモデルから外します。ストッパーを取り外した後、残尿の全量を収集し、廃棄物バッグを排出し、残留媒体を廃棄します。次に、カテーテル廃液袋をカテーテルポートから外し、廃棄します。最後に、シリンジを使用して、カテーテルバルーンをゆっくりと収縮させてから、モデルからカテーテルを取り外します。膀胱モデルを接種した後、野生型株と比較して、プロテウス・ミラビリスのミニTn5変異株では閉塞時間が大幅に延長され、バイオフィルム形成の減少が示されました。閉塞時のミリリットルあたりのプランクトンコロニー形成単位は、野生型と比較してミニTn5変異株で有意に減少しました。クリスタルバイオレット染色は、クロルヘキシジンで継代したプロテウスミラビリス分離株が、クロルヘキシジンを継代しなかった継代と比較してバイオフィルムバイオマスの有意な減少を示したことを示しました。0.02% クロルヘキシジン洗浄による in vitro 膀胱モデルの治療は、未処理および生理食塩水で処理された対照と比較して、閉塞までの時間を大幅に延長し、ミリリットルあたりの浮遊コロニー形成単位を減少させました。