Description

Kupatila za biofilm-ultrazvuk

– Brza mikrobiološka dijagnostička metoda za infekcije povezane sa implantatima.

Implantati poboljšavaju radni vek

– Savremena medicina razvila je razne implantate koji zamenjuju nedostajuću anatomsku strukturu ili biološku funkciju: zglobne proteze, uređaji za unutrašnju fiksaciju, vaskularne proteze, srčani pejsmejkeri i defibrilatori, zubni implantati, neurohirurški šantovi i implantati dojke.

– Novi uređaji su poboljšani i optimizovani u pogledu biokompatibilnosti i funkcionalnosti.

Infekcije biofilmom – izazov savremene medicine

– Formiranje biofilma na površini implantata

– Sa sve većom upotrebom implantata, savremena medicina suočava se sa sve većim rizikom od infekcija.

– Mikroorganizmi na površini implantata formiraju biofilmove, što ih otežava otkrivanjem konvencionalnim metodama kao što su periprotetske kulture tkiva.

– Za uspešno lečenje ovih infekcija presudna je tačna mikrobiološka dijagnoza.

– Takvi biofilmovi se sastoje od vanćelijske matrice polimerizovanih polisaharida, u koju su ugrađene bakterije.

Bakterije u biofilmu odolevaju antibioticima i odbrambenom sistemu

– Mikroorganizmi u biofilmu se transformišu u nisko metaboličkom, stacionarnom stanju rasta.

– Tokom nedelja do meseci, u zavisnosti od vrste mikroorganizma, materijala za implantaciju i domaćina, razvija se složena trodimenzionalna struktura koja se sastoji od hranljivih kanala i rudimentarnog sistema komunikacije nalik na višećelijski organizam.
– Slobodno žive (planktonske) bakterije ubijaju antibiotici i odbrambeni sistem domaćina, dok adherentne (biofilm) bakterije mogu preživeti i opstati u ekstraćelijskoj matrici biofilma.

Sonication – nova dijagnostička metoda

– Sonication uklanja više od 99,9% bakterija biofilma sa površine

– Nakon uklanjanja u operacionoj sali, implantati se stavljaju u hermetički zatvoren kontejner i prevoze u mikrobiološku laboratoriju.

– Nakon dodavanja Ringerovog rastvora, implantat se obrađuje vrtloženjem (30 sekundi) i ultrazvukom (1 minut) da bi se mikroorganizam istisnuo (planktonizovao) u okolnu tečnost (sonikat).

– Tečnost za ultrazvučnu obradu kultiviše se na aerobnim i anaerobnim agar pločama i inokuliše u podlozi za čorbu.

Princip ultrazvuka

– Visok akustični intenzitet konvencionalnih ultrazvučnih kupki ubija mikroorganizme (posebno gram-negativne i anaerobne bakterije).

– Sonication u specijalno dizajniranoj ultrazvučnoj kupki BactoSonic® koristi ultrazvuk niske frekvencije i niskog intenziteta na pragu stvaranja mikro mehurića (kavitacija).

– Zahvaljujući mikrostrujama ultrazvučne tečnosti, uklanjaju se smičuće sile i oscilirajući kavitacioni mehurići, a bakterije se razdvajaju.

– Dobijena kavitaciona energija je svedena na nivo da ne dolazi do značajnog uništavanja ćelija, omogućavajući kulturu održivih mikroorganizama.

Prednosti ultrazvuka

– Sonication otkriva bakterije i do 10 000 puta u poređenju sa periprostetičkim kulturama tkiva

Visoka preciznost

– Sa ultrazvukom ultrazvuka niskog intenziteta, mikroorganizmi se izbacuju iz implantata, ali se ne ubijaju, što omogućava visoku osetljivost konvencionalnih kultura.

– Naročito je teško otkriti mikroorganizme (uključujući varijante malih kolonija), pojedinačne morfotipove i mešovite infekcije.

– Osetljivost je naročito poboljšana kod pacijenata koji su primali ranije antibiotike, zbog boljeg preživljavanja bakterija u biofilmu.

– Ultrazvuk kroz okolnu tečnost doseže celu površinu implantata, što je povezano sa velikom specifičnošću.

Brz rezultat

– Sonication povećava rast mikroba indukujući mikro-struje u ultrazvučnoj tečnosti, čime se skraćuje vreme detekcije mikroba.

Kvantitativna procena biofilma

– Budući da bakterije opstaju, ali se ne repliciraju u tečnosti za ultrazvučnu obradu, moguća je kvantitativna procena uklonjenog biofilma.

– Gustina mikroba se izražava kao broj jedinica za formiranje kolonija (CFU) po ml tečnosti za ultrazvučnu obradu.

Dodatna ispitivanja

– Tečnost za ultrazvučnu obradu sadrži visoku gustinu bakterija, što je čini pogodnom za dalje mikrobiološke (npr. PCR, MALDI-TOF, mikrokalorimetriju) i imunološke analize (npr. Određivanje biomarkera, ekspresija gena).