מכשירים אלקטרוניים מותשים לב, כולל קוצים, קרדיודוריים מותאמים, ומכשירי טיפול סינכרוניזציה של הלב, שיפרו באופן דרמטי את ניהולם של arrhythmias וכישלון לב, אך למרות היתרונות הטיפוליים שלהם, זיהומים הקשורים למכשיר מייצגים באופן קבוע ורציני טווח זיהום דלקתיאלי שלילי עד 1% ל-5% עבור שתלים חדשים ויכולים מעל 10% במהלך התחליפים, לעתים קרובות, אלה דורשים זיהומים דלקתיים, טיפול תרופתי מתמשך.

המונחים: cardiac Deviceזיהומים

זיהומים של מכשיר לב אינם רק קצבה; הם מייצגים נטל קליני וכלכלי משמעותי.התרעות המדווחת משתנה, אבל מחקרים גדולים של הרישום מצביעים על כך שזיהום מסבך 1% עד 3% מהשתלים הראשוניים ועד 5% מהחליפים של הגנרטורים בארצות הברית לבדה, המספר השנתי של זיהומים של המכשיר גדל מהר יותר מאשר שיעור ההשתלה, בין השאר בשל הרחבת אינדיקציות והזדקנות של אוכלוסייה עם יותר מתחלואה.

זיהומים למכשירים מופיעים בדרך כלל כזיהומים כיס (בשילוב אתר הגנרטור התת-קרקעי) או, חמורים יותר, כמו אנדופוטטיס עם צמחייה על מובילי (Metaillin-resistantFLT:0Staphylococcus aureus AbureusFLT:1) ו methicillin-Fרגיש מבחינה הגנתית:2Staphyloccus auscrumeicolus aureus aureus aureus aureus aricicicicicicicicicicicicicicicicicial carvtototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototototo

מכניזם של פעולה של Antimicrobial Coating

ציפויים אנטי-מיקרוביאליים שואפים למנוע זיהום באמצעות כמה מנגנונים נפרדים, לעתים קרובות בשימוש בשילוב.הבנת מנגנונים אלה הוא מפתח להערכת החידושים האחרונים.

מגע

כמה ציפויים הורגים חיידקים במגע ישיר.זה יכול להיות מושג על ידי חוסר יציבות סוכנים אנטימיקרוביאליים, כגון תרכובות ammonium quaternary או peptides אנטימיקרוביאלי, על פני השטח.כאשר תא חיידקי פונה הציפוי, membrane שלה הוא משבש, המוביל ל-lysis-killing ציפויים לספק הגנה מיידית אבל ייתכן שיש להם עמידות מוגבלת כמו משטח פעיל יכול להיות מעוקל על ידי מודעות מעומקות על ידי חלבונים.

הריגת מבוסס

ציפויים אלה משחררים סוכנים ביואקטיביים (למשל, צנייני כסף, אנטיביוטיקה, תחמוצת חנק) לאורך זמן, יצירת סביבה קוטרית מקומית (Bactericidal Environment) ניתן להתאים לספק כיסוי ראשוני גבוה ואחריו על ידי אקולול נמוך מתמשך ברמה נמוכה.מערכות מבוסס השחרור יעילות נגד חיידקים סטרטניים אלה מנסים לצרף.

Anti-Adhesion (Non-Fouling)

במקום להרוג חיידקים, ציפויים אלה מונעים את ההחזקה הראשונית שלהם על ידי יצירת משטח כי הוא בלתי נסבל מבחינה אנרגטית עבור דבקות מיקרוביאלית. גישות נפוצות כוללות מצחצחות פולימרים הידרופיליים (למשל, פוליאתילן גליקול) או משטחים ירכיים כי כושרים מים חזק, ויצרו מחסום הידבקות כאלה הם לא עקביים וסבירים פחות לגרום התנגדות, אבל הם לא מסוגלים להרוג, אבל הם לא מסוגלים לעמוד בתנאי הידבקות לטווח ארוך.

Stimuli-Responsive (Smart) Sticking

שיעור מתפתח של ציפויים נשאר פסיבי עד מופעל על ידי אות ביולוגי ספציפי - כגון ירידה ב- pH באתר זיהום, נוכחות של אנזימים חיידקיים, או טמפרטורה גבוהה. Upon הפעלה, ציפוי משחרר אנטימיקרוביאלים או שינויים על פני השטח כדי להרוג חיידקים. גישה זו על פי דרישה שואפת למזער חשיפה מערכתית ולשמור על חירה רגילה תוך מתן הגנה ממוקדת רק כאשר יש צורך.

חידושים אחרונים ב-Kelting Technologies

במהלך העשור האחרון, החוקרים פיתחו אסטרטגיות ציפוי חדשניות רבות במיוחד עבור מכשירי לב.הקטגוריות המבטיחות ביותר כוללות ציפויים מבוססי חלקיקים, הידרוגלס, שינויים על פני השטח, ציפויים חכמים, שילובים פולימרים-אנטיביוטיים.

קידוד מבוסס חלקיקים

חלקיקים של כסף, נחושת, תחמוצת אבץ, ו דו תחמוצת טיטניום משולבים לתוך מגרות פולימר או שהופקדו ישירות על משטחים המכשיר. חלקיקים Silver הם הכי נחקרים: הם משחררים אג + ions כי משבשים מלמברנס תאים חיידקיים, חלבונים דה-טבע, ומפריעים לשכפול כסף DNA יעיל נגד ספקטרום רחב של מיקרובים, כולל MRSA, ושיש נמוך לאכזבה ברקמות, עם בעיות של גורמות לרקמות, אך ורקמותיות.

חלקיקים קופר מציעים פעילות מיקרוביאלית דומה אבל בריכוזים נמוכים יותר, אם כי נחושת יכולה להיות רעילה יותר לתאי ממאמניאניים. Znc oxide חלקיקים לייצר מינים חמצן תגובתיים תחת אור UV; הם פחות נפוץ במכשירים מושתלים בשל הפעלה מוגבלת FLT:0in vivoFLT:1 כמה חידושים האחרונים להשתמש גרף גרף גרף או פחמן צינורות עם זיהומים מופחתים עבור זיהומים מופחתים מופחתים.

הידרוגל קוטינגס

(החלים) - רשתות פולימרים מחוספסות עם תוכן מים גבוה - ניתן לטעון עם סוכנים אנטימיקרוביאליים כגון אנטיביוטיקה, חלקיקים כסף nanoparticles, או antimicrobial peptides.ה hydrogel משמש כמאגרים המשחררים את הסוכן במשך ימים עד שבועות. עבור מכשירי לב, ציפוי הידרוג'ל באופן פעיל מציע ביו-אופטימיציה מעולה, שכן התכונות המכאניות שלהם ניתן להתאים לרקמות הסובבות.

משטח משתנה ו- non-Fouling Coats

במקום להוסיף שכבת ציפוי, כמה אסטרטגיות לשנות לצמיתות את פני השטח המכשיר עצמו.טיפול פלאסמה, גרפטציה כימית או השתלת יון יכול ליצור משטחים המתנגדים למודעות חלבונים ודבקות חיידקית. Polyethylene glycol (PEG) מצחצחות פולימרים קשיחים של דלקת הלחש פולימרית שלהם הוא שילוב של בעיות אלקטרו-דלקתיות לטווח ארוך של פחמן (למשל, דביקות, carbeine), הם מכשולים שאינם מגנטיים עמידים.

חכם ומסתורי - מגיב

ציפויים חכמים שנועדו לחוש ולהגיב לנוכחות חיידקית צברו תאוצה.יש גישה אחת משתמשת פולימרים רגישים pH: אתרי זיהום לעתים קרובות להראות pH נמוך יותר עקב חילוף החומרים חיידקי, מה שגורם לפולימרוול לשחרר אנטיביוטיקה טעון.יש משתמש ציפויים אנזים-resive: ליפיות חיידקיות או הסתברות לזייף קישורים ספציפיים בציפוי, מהבהיר את הגמישות של האנטיביוטיקה.

Polymer- ואנטיביוטיקה-Reling Coating

אולי הגישה המתקדמת ביותר הקלינית כוללת משטחים של מכשיר ציפוי עם ממטריקס פולימר כי מעדיך שילוב של אנטיביוטיקה.הציפוי Minocycline-rifampin (שימוש בחלק מרכזי של קת'רמטור ו stentsureteral) מותאם עבור משטחי לב / עם פרופיל קליני קטן, קצב מוביל עם שחרור פולימרוני מבוסס סיליקון ו-Ficificial תגובות על חומצה רדיואקטיבית נמוכה יותר.

עדויות קליניות ו-Outcomes

למרות שפע של נתונים פרה-קליניים, ראיות קליניות באיכות גבוהה לציפוי אנטימיקרוביאלי במכשירי לב נשאר מוגבל.רוב המחקרים הם קטנים, במרכז יחיד, ולא מרוסנים.

ניסוי מבוקר אקראי שנערך באירופה השווה כיסים של מחוללי כסף ולא ממוחזרים של קוצ'ר.המחקר כלל 300 חולים וצפה בהפחתה של 60% בזיהומים כיסים משמעותיים קלינית בקבוצת המקצנת כסף (מ-4% ל-1.6%), למרות שהבדל לא הגיע למשמעות סטטיסטית עקב שיעור האירוע הנמוך. A מאוחר יותר meta-אנליזה המאגדת נתונים ממספר ניסויים קטנים הציע מגמה של כסף עם ציפויים, אך ורק ראיות בינוניות נשארות.

ציפויים מבוססי אנטיביוטיקה מבוססי הידרוגל הוערכו במודלים גדולים פרה-קליניים בעלי חיים עם תוצאות מעודדות.מחקר אחד באמצעות מודל כבשים של השתלתת קוצ'ר מצא כי ציפוי הידרוג'ל מזרז מופחת סיבולת חיידקית של מוביל על ידי יותר מ -90% בהשוואה לפקדים.אין רעילות מקומית או מערכתית נצפו.

ציפויים חכמים עדיין לא נכנסו בניסויים בבני אדם מבוקרים, אבל מחקר אחד של טייס בשנת 15 חולים השתמש הידרוגל תגובת pH המכיל כלורוההיד על כיס הגנרטור של מפגעים.לא התרחשו במהלך מעקב של שישה חודשים, והציפוי היה נסבל היטב.

כמה אישורים רגולטוריים ניתנו עבור ציפויים מיקרוביאליים במכשירים רפואיים אחרים (למשל, חצני ראש וכלי דם מאוסטרים צינורות אנדוטרצ'ל), אך ציפויי מכשיר לב נשארים בשלב החקירה ברוב השווקים.ה- FDA עדיין לא אישר כל ציפוי מיקרוביאלי במיוחד עבור שתלים קבועים, למרות שחלק מהמוצרים ברורים עבור קוצב זמני.

יתרונות ומגבלות של ה-Cotings הנוכחיים

היתרונות הפוטנציאליים של ציפויים אנטימיקרוביאליים יעילים למכשירי לב משכנעים: שיעורי זיהום מופחתים, פחות סיבוכים הקשורים למכשיר, ירידה בצורך באנטיביוטיקה מערכתית (באמצעות צמצום לחץ ההתנגדות), שהייה קצרה בבית החולים, ועלויות הבריאות הכלליות נמוכות יותר.מנקודת מבט סבלנית, היכולת לשמור על המכשיר המקורי ללא הליכים לייצור יקר סיכון הוא יתרון גדול.

עם זאת, יש להודות במגבלות על תוחלת החיים של המכשיר (לעתים קרובות 5-10 שנים) קשה להשיג.רוב הציפויים נועדו לשחרר את הסוכן הפעיל שלהם רק כמה שבועות - מספיק כדי למנוע זיהומים מוקדמים אך לא מאוחרים.שני, כמה חומרים ציפוי עשוי לגרום תגובה גוף זר, כגון פיברוזיס או דלקת כרונית, אשר יכול לסכן תפקוד שלישי, ציפויים כי להסתמך על אנטיביוטיקה גבוהה יותר, במיוחד אם יש צורך של לחץ על ידי לחץ דם נמוך, כולל לחץ דם שלילי, כולל לחץ דם נמוך, כולל לחץ דם שלילי, כולל לחץ דם שלילי, כולל לחץ דם שלילי, כולל לחץ דם שלילי, כולל לחץ דם שלילי, כולל לחץ דם נמוך, כולל לחץ דם שלילי 10, כולל לחץ דם נמוך יותר, כולל לחץ דם נמוך, כולל לחץ דם שלילי, כולל לחץ דם שלילי, כולל לחץ דם נמוך, כולל לחץ דם נמוך, כולל לחץ דם נמוך, כולל לחץ דם נמוך יותר, כולל לחץ דם נמוך, כולל לחץ דם נמוך, כולל לחץ דם נמוך, כולל לחץ דם שלילי, כולל לחץ דם שלילי, כולל לחץ דם שלילי, כולל לחץ דם נמוך, כולל לחץ דם נמוך יותר, כולל לחץ דם נמוך, כולל לחץ על ידי טיפול, כולל לחץ על ידי טיפול חיצוני, כולל לחץ על ידי טיפול חיצוני, כולל לחץ על ידי טיפול חיצוני, כולל לחץ

כיוונים עתידיים וטכנולוגיות מתפתחות

הדור הבא של ציפויים אנטימיקרוביאליים למכשירי לב נועד להתגבר על המגבלות הללו על ידי שילוב פונקציות מרובות לפלטפורמה יחידה, חזקה.

קידוד Multifunctional

שילוב פעילות אנטימיקרוביאלית עם תכונות pro-healing הוא מוקד מרכזי.לדוגמה, ציפוי יכול לשחרר סוכן bactericidal במהלך השבועות הראשונים לאחר ההשתלה, ולאחר מכן בהדרגה המעבר לשחרור גורמי צמיחה (למשל, VEGF) כדי לקדם אינטגרציה רקמות והדבקה מקצה לקצה.

משטחים ננו

בהשראת משטחים טבעיים כמו כנפיים cicada ועור כריש, משטחים nanostructured פיזית קרע תאים חיידקיים על מגע. אלה "mechano-bactericidal" משטחים אינם דורשים סוכנים כימיים ולכן הם פחות סביר לעורר התנגדות.שימוש בטכניקות ננופיות מתקדמות (למשל, קידוד מחדש, בוהק deposition), חוקרים יכולים ליצור מערך של ננופיכות (R) או סגסוגת של סיליקון (DV) סיליקון (DV.

חומרים אנטי-מיקרוביאליים ופפטידים ו- Host Defense Implants

במקום אנטיביוטיקה קונבנציונלית, ציפויים המשלבים peptides אנטימיקרוביאלי סינתטי (AMPs) מציעים פעילות רחבה-ספקטרום, הרג מהיר ופוטנציאל התנגדות נמוך. AMP יכול להיות פגום באופן שווה על פני השטח, מתן פונקציונליות הנדסת מגע יציבה ב- AMP-coated משטחים הראו פעילות אנטיביאלית מתמשכת עבור מעל 30 ימים ללא cytoity Hosted הגנה תאים כגון Catt-Catt-Catt-coated-coated-coated-coated-coated-coated-coated-coated-coated-coated-coated-coated-coated-coated-coated-coated-coated-coated-coated-coated-coated-coated משטחים הוכחורידרס הראו גם הוכחורידנטים הוכחורידנטים הוכחורידרסאלימיציפית הוכחורידנטים הוכחורידרסאליקסליאוקסליבית עבור מעל 30 ימים.

קידוד אישי

עם כניסתם של כלים אבחון מהירים, יש עניין בהתאמת ציפויים למיקרוביומיה הספציפית של המטופל או הרגישות.לדוגמה, מטופל המתיישב עם MRSA עשוי לקבל ציפוי טעון עם daptomycin, בעוד אחר עם היסטוריה של זיהומים פטרייתיים עשוי לקבל סוכן אנטי-פטרייה. pre-implantation microbiabs יכול להנחות ציפוי הרכב.

טרנדים מתקדמים ועצמים-Healing Coating

כדי לטפל בדאגות עמידות, החוקרים מפתחים ציפויים עצמיים שיכולים לתקן שריטות קטנות או ללבוש המתרחש במהלך ההשתלה.מיקרו-קמפוצלים המכילים מונומר או סוכני ריפוי מוטבעים בציפוי; לאחר שמפוזרים, הם משחררים חומר כי פולימרים כדי לאטום את הפגם.בנוסף, ציפויים ביו-דידיים כי נעלמים לאחר תקופת ההדבקה (חודשים הראשונים) עלולים לטווח ארוך להימנע מבעיות ביו-אפילפטיות כאלה.

שילוב עם בריאות דיגיטלית

הציפוי החכם של העתיד יכול לממשק עם מכשיר טלמטורי כדי לספק מעקב בזמן אמת זיהום.לדוגמה, ציפוי שמשנה צבע או אימפולס חשמלי כאשר החיידקים נקשרו יכול להזהיר את הרופאים מוקדם לפני זיהום קליני מתפתח. בעוד עדיין עתידני, כגון "ציפוי תקשורת" יכול להפוך ניטור לאחר הניתוח ולאפשר התערבות מוקדמת.

מסקנה

חידושים בציפוי מיקרוביאלי מייצגים גבול קריטי במאבק נגד זיהומים של מכשיר לב. בעוד שאף ציפוי יחיד עדיין הוכיח בטוח לחלוטין, עמיד ויעיל בכל המקרים, קצב המצטבר של מחקר ופיתוח מעודד.ננופילים מבוססי חלקיקים, הידרוג'ל, ללא מיקוד, וציפוי חכמים בכל הצעה של יתרונות ומגבלות, והמכשירים העתידיים ישלבו ככל הנראה אלמנטים רבים של טיפול רפואי, אשר אינם נדרשים על ידי מומחים סטנדרטיים, אלא על ידי טיפול תרופתיים, אשר יהיו אחראים לחשיפה אישית, והיא דורשת שיפור משמעותי של מחלות מתמטיות, וספקית, וספקית, עם התפתחותיות, וספקית, עם התפתחותיות, עם התפתחותיות, היא יעילה של תרופות נוגדות, והיא דורשת שיפור משמעותי של תרופות נוגדות, וספקית, וספקית, וספקית, עם שינויים מתמטיות, עם התפתחותיות, וספקית, עם שינויים מתמטיות, ומומחים סטנדרטיות, ומומחים סטנדרטיות, אשר יהיו כרוכות, אשר יהיו כרוכות, עם שינויים מתמטיות, עם אבטחה, אשר יהיו כרוכות, עם שינויים קליניים, ומומחים סטנדרטיות, אשר יהיו כרוכות, אשר יהיו כרוכות, אשר יהיו כרוכות, אשר יהיו כרוכות, אשר יהיו כרוכות, אשר יהיו כרוכות, ומומחים