Модель мочевого пузыря in vitro катетер-ассоциированной инфекции мочевыводящих путей

- Наши исследования сосредоточены на катетер-ассоциированных инфекциях мочевыводящих путей. Мы используем модели in vitro, такие как модель мочевого пузыря, чтобы лучше понять патогены, вызывающие CAUTI.

Модель мочевого пузыря in vitro обеспечивает контролируемую среду для проверки практического применения диагностических инструментов и терапевтических вмешательств для использования в лечении CAUTI.

Катетеризированные мочевыводящие пути представляют собой сложную нишу окружающей среды с такими важными параметрами, как поверхность катетера и питательная среда мочи, которые затрудняют его репликацию in vitro.

Ключевой целью нашего исследования является поиск способов контроля образования биопленки на медицинских устройствах, таких как мочевые катетеры, для улучшения результатов лечения пациентов. Мы также используем наши модели для изучения развития устойчивости к противомикробным препаратам в бактериальных сообществах, чтобы ответить на вопросы о том, как она возникает и что мы можем сделать для ее предотвращения.

[Рассказчик] Для начала вставьте катетер Фолея в центральную стеклянную камеру модели мочевого пузыря in vitro и закрепите катетер на месте после надувания баллона с помощью прилагаемого шприца со стерильной водой. Затем прикрепите мешок для отходов к порту катетера, прежде чем подключать модель мочевого пузыря in vitro к резервуару AUM. Теперь прикрепите модели мочевого пузыря in vitro к зажимным стойкам. Подсоедините трубку цепи фильтрующего материала к перистальтическому насосу и закрепите мешки для мусора на подставках, расположенных под моделями. Соедините наружную камеру модели мочевого пузыря с циркуляционной водяной баней с помощью силиконовой трубки. Установите водяную баню на нагрев до 37 градусов Цельсия и включите циркуляционные насосы бака. Простерилизуйте модель мочевого пузыря in vitro с использованием 70% этанола. Снимите пробку на входе носителя, чтобы обеспечить доступ к внутренней камере. С помощью серологической пипетки удалите 10 миллилитров AUM из объема модели мочевого пузыря. Инокулируйте модели мочевого пузыря in vitro через центральную камеру, используя всю нормализованную суспензию объемом 10 миллилитров и тщательно перемешайте. С помощью пипетки извлеките 10 миллилитров инокулированного образца из центральной камеры и аликвотируйте их в 15-миллилитровую универсальную пробирку для последующих анализов. После обеззараживания наружных поверхностей установите на место пробку и кратковременно возобновите подачу фильтрующего материала, чтобы убедиться, что уровень AUM в центральной камере достигает отверстия для проушины, а затем остановите поток. После одночасовой инкубации включите поток среды с помощью перистальтического насоса, чтобы начать работу моделей мочевого пузыря in vitro. После обеззараживания пробки модели мочевого пузыря снимите ее, чтобы получить доступ к центральной камере. С помощью серологической пипетки аккуратно перемешайте содержимое центральной камеры, избегая наконечника катетера и баллона. Затем извлеките один миллилитр из образца с помощью пипетки и переведите его в микроцентрифужную пробирку объемом 1,5 миллилитра для серийных разведений. Измерьте pH оставшегося образца с помощью pH-метра. Отсоедините пакет для отходов от катетера и слейте остатки мочи из модели, сдув баллон. Извлеките катетер из нижней части модели с помощью стерильных щипцов. Теперь поместите удаленный катетер на стерильную доску и с помощью стерильного скальпеля разрежьте катетер в необходимых точках для разрезания. С помощью стерильных щипцов трижды опустить секцию катетера в стерильный PBS для удаления неадгезивных клеток и инкубировать подготовленную секцию катетера в 0,25% трипсине при температуре 37 градусов Цельсия в течение 30 минут. После инкубации раствор, содержащий катетер, будет обрабатываться ультразвуком в течение 10 минут. Используя асептическую технику, введите конец шприца, содержащего смазывающее средство, в горлышко модели мочевого пузыря и введите пять миллилитров геля. Поворачивайте модель, чтобы основа была равномерно покрыта гелем. Чтобы вставить катетер Фолея в модель, протолкните наконечник катетера через гель и закрепите его после заполнения баллона как обычно. Подключите модель к остальной части настройки. Затем заполните просвет модели мочой до тех пор, пока она не начнет стекать через отверстие в глаз катетера. Как только моча начнет стекать, остановите насос, чтобы предотвратить потерю геля перед инокуляцией. В момент включения насоса после инокуляции выведите разведения для подсчета колониеобразующих единиц. Если вы используете индивидуальный мешок для ирригации, отсоедините мешок для отходов от катетера и используйте колпачок, прилагаемый к мешку, чтобы запечатать пакет для отходов. Немедленно приложите мешочек для ирригационного раствора к катетеру и, слегка надавливая, выдавливайте изделие в центральный просвет, следуя инструкциям производителя, в течение 15 минут. По истечении рекомендованного времени лечения дайте остаточному раствору стечь из внутренней камеры через отверстие для проушины катетера в мешок для ирригации, затем отсоедините мешок. Перед их подсоединением простерилизуйте дренажный порт катетера и порт подключения мешка для отходов 70% этанолом. Чтобы завершить эксперимент, выключите поток водяной бани и отсоедините контур среды и трубку контура водяной бани от моделей мочевого пузыря in vitro. После снятия пробок соберите весь объем остаточной мочи, слейте воду из мешков для отходов и выбросьте остатки среды. Затем отсоедините пакеты для отходов катетера от порта катетера и выбросьте их. Наконец, с помощью шприца медленно сдуйте катетерные баллоны перед удалением катетеров из моделей. После инокуляции модели мочевого пузыря время закупорки было значительно увеличено у мутантного штамма mini-Tn5 Proteus mirabilis по сравнению со штаммом дикого типа, что свидетельствует о сниженном образовании биопленки. Планктонные колониеобразующие единицы на миллилитр на момент закупорки были значительно снижены у мутантного штамма mini-Tn5 по сравнению с диким типом. Окрашивание кристаллическим фиолетовым цветом показало, что изоляты Proteus mirabilis, пассажированные в хлоргексидине, демонстрируют значительное снижение биомассы биопленки по сравнению с изолятами без хлоргексидина. Обработка моделей мочевого пузыря in vitro с помощью 0,02% хлоргексидина значительно увеличила время закупорки и снизила количество планктонных колониеобразующих единиц на миллилитр по сравнению с контрольной группой, не обработанной и обработанной физиологическим раствором.