Phương pháp ngăn ngừa nhiễm trùng bệnh viện gây chết người mà không cần kháng sinh

Ở Hoa Kỳ, mỗi năm có khoảng 1,7 triệu người bị nhiễm trùng bệnh viện, khiến cho khoảng 100.000 ca tử vong do các biến chứng liên quan và tiêu tốn khoảng 30 tỷ USD chi phí y tế trực tiếp.

Theo các chuyên gia, thủ phạm lớn nhất, chiếm 2/3 số ca nhiễm trùng bệnh viện này, là do các thiết bị y tế như ống thông, stent, van tim và máy điều hòa nhịp tim, có bề mặt thường bị bao phủ bởi các màng vi khuẩn có hại. Tuy nhiên, phương pháp xử lý bề mặt mới được phát triển bởi nhóm nghiên cứu do các nhà khoa học tại Đại học California tại Los Angeles (UCLA) dẫn đầu, có thể giúp cải thiện độ an toàn của các thiết bị này và giảm bớt gánh nặng kinh tế đối với hệ thống chăm sóc sức khỏe.

Cách tiếp cận mới, được thử nghiệm trong cả phòng thí nghiệm và cơ sở y tế, bao gồm việc lắng đọng một lớp mỏng vật liệu zwitterionic trên bề mặt của thiết bị và liên kết vĩnh viễn lớp đó với chất nền bên dưới bằng cách sử dụng chiếu xạ tia cực tím. Kết quả là hàng rào ngăn không cho vi khuẩn và các chất hữu cơ có hại khác bám vào bề mặt và gây nhiễm trùng. Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Advanced Materials.

Trong phòng thí nghiệm, các nhà nghiên cứu đã áp dụng phương pháp xử lý bề mặt cho một số vật liệu thiết bị y tế thông dụng, sau đó kiểm tra khả năng chống lại các loại vi khuẩn, nấm và protein của vật liệu đã được biến đổi. Họ phát hiện ra rằng việc xử lý làm giảm hơn 80% tình trạng phát triển của màng sinh học và trong một số trường hợp, có thể lên tới 93%, tùy thuộc vào chủng vi sinh vật.

Richard Kaner, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết: “Các bề mặt được biến đổi có khả năng chống lại vi sinh vật và protein mạnh mẽ, đó chính xác là những gì chúng tôi tìm cách đạt được. Các bề mặt làm giảm đáng kể hoặc thậm chí ngăn cản sự hình thành màng sinh học. Kết quả lâm sàng ban đầu của chúng tôi rất đáng chú ý”.

Nghiên cứu lâm sàng liên quan đến 16 người sử dụng ống thông tiểu lâu năm đã chuyển sang ống thông silicon với phương pháp xử lý bề mặt zwitterionic mới. Ống thông được biến đổi này là sản phẩm đầu tiên của công ty công nghệ SILQ được thành lập từ phòng thí nghiệm của ông Richard, đã được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Mỹ cấp phép dùng cho bệnh nhân.

Mười bệnh nhân mô tả tình trạng đường tiết niệu của họ khi sử dụng ống thông được xử lý bề mặt là "tốt hơn nhiều" hoặc "tốt hơn rất nhiều". Mười ba người đã chọn tiếp tục sử dụng ống thông mới thay vì các lựa chọn bằng latex và silicon thông dụng sau khi thời gian nghiên cứu kết thúc.

Các vấn đề về đường tiết niệu liên quan đến ống thông minh hoạ cho nhưng sự cố do các  các thiết bị y tế khác gây ra, khi được đưa vào hoặc cấy ghép, chúng có thể trở thành nơi sinh sản vi khuẩn và phát triển màng sinh học có hại. Các tế bào gây bệnh được bơm ra ngoài bởi các màng sinh học có khả năng đàn hồi cao này, sau đó gây ra các bệnh nhiễm trùng tái phát trong cơ thể.

Để đối phó, các nhân viên y tế thường cho bệnh nhân sử dụng các loại thuốc kháng sinh mạnh, biện pháp điều trị ngắn hạn gây nguy cơ lâu dài là gây nhiễm trùng "siêu vi khuẩn" kháng kháng sinh, đe dọa tính mạng. Càng kê đơn thuốc kháng sinh rộng rãi và thường xuyên thì càng nhiều khả năng vi khuẩn phát triển khả năng kháng thuốc. Một báo cáo mang tính bước ngoặt vào năm 2014 của Tổ chức Y tế Thế giới đã công nhận việc lạm dụng kháng sinh này là một mối đe dọa sức khỏe cộng đồng sắp xảy ra, trong đó, các quan chức kêu gọi phản ứng tích cực để ngăn chặn "kỷ nguyên hậu kháng sinh, trong đó các bệnh nhiễm trùng thông thường và chấn thương nhẹ đã có thể điều trị trong nhiều thập kỷ có thể gây chết người".

Các polime zwitterion của bề mặt xử lý được biết là cực kỳ tương thích sinh học và chúng hấp thụ nước rất mạnh, tạo thành một hàng rào hydrat hóa mỏng ngăn chặn vi khuẩn, nấm và các vật liệu hữu cơ khác bám vào bề mặt. Công nghệ này có hiệu quả cao, không độc hại và chi phí tương đối thấp so với các phương pháp xử lý bề mặt khác hiện nay cho các thiết bị y tế, như lớp phủ kháng sinh hoặc phủ bạc.

Ngoài sử dụng trong các thiết bị y tế, kỹ thuật xử lý bề mặt cũng có thể được ứng dụng ngoài ngành y để kéo dài tuổi thọ của các thiết bị lọc nước và cải thiện hiệu suất pin lithium-ion.

N.P.D (NASATI), theo https://medicalxpress.com/news/2022-05-scientists-method-deadly-hospital-infections.html, 19/5/2022