Новый тип мочевого катетера

Миллионам людей устанавливают пластиковую трубку (мочевой катетер) для отведения мочи.

Лишь в одних США, одному из пяти пациентов, которые обращаются за медицинской помощью, устанавливают мочевой катетер.

Ежегодно в США используются до 30 миллионов мочевых катетеров.

Мочевые катетеры являются причиной номер один в распространении внутрибольничной инфекции.

У 100% пациентов гарантировано возникает инфекционное осложнение после 4 недель нахождение катетера в мочевом тракте. Вне стационара, мочевой катетер часто используют у парализованных и лежачих пациентов.

Через определенное время на стенках катетера образуются биологические пленки, представляющие собой плотные колонии бактерий, которые тяжело уничтожить. После образования биопленок присоединение инфекции или нарушения отвода мочи неизбежно.

На протяжении многих лет ученые концентрировались на разработке антибактериального покрытия для остановки формирования биопленок, но как показывает статистика, в настоящее время, нет эффективного решения. Кроме того, врачи боятся, что новые антибактериальные средства могут вызвать развитие устойчивых штаммов бактерий.

Биомедицинские инженеры Университета Дьюка (США) надеются, что их небольшое усовершенствование, в виде дополнительного канала, поможет решить эту урологическую проблему. Новая конструкция катетера позволяет уничтожать практически все формы биопленок. Вместо дорогих антибактериальных покрытий, учение использовали физическую деформацию для того, чтобы избавиться от биологического налета.

Один из участников исследования, студент биоинженерного факультета, Врад Леверинг говорит: «Биопленка похожа на защищенный город, который населенный бактериями. А наше решение схоже с землетрясением, которое разрушает инфраструктуру и позволяет легко вымыть бактерии потоком мочи».

Учение решили изменить структуру поверхности мочевого катетера. Руководитель исследования Хуанхэ Чжао говорит: «Мы провели ряд экспериментов, которые показали, что если растягивать эластическую резиновую трубку до определенного уровня, практически все биологические пленки сами отпадают».

«Впервые эксперименты в этой области провели с целью эффективной разработки методов очистки подводных поверхностей кораблей. Этот принцип возможно использовать и в других областях. Вот мы и подумали, почему бы не в мочевых катетерах?».

В испытательной модели мочевого катетера использовался дополнительный канал, который шел параллельно главному каналу для отвода моча, с тонким, гибким барьером межу ними. Введение жидкости через небольшой входящий канал вызывало колебание стенки мочевого катетера, оставляя внешние размеры неизменными.

3D прототип мочевого катетера, изготовленный на объемном принтере, показал отличные результаты. Деформация вызвала разрушение 90% биологических пленок, которые смывались потоком воды. Биопленки на противоположной стенке от дополнительного канала остались невредимыми.

В настоящее время ученые планируют создать новый прототип мочевого катетера с дополнительными каналами по обеих сторонах главного канала, а также начать предварительные клинические испытания нового изобретения.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Advanced Healthcare Materials

Автор материалов статьи: Вера Сидихина