Вперше дослідники розробили спосіб використання електричних стимуляції для покращення загоювання ран, що може скласти конкуренцію антибіотикам. Вони побачили, що їхній метод здатен знищити всі мультирезистентні бактерії, які часто зустрічаються при інфекційних захворюваннях та які важко вилікувати.

Команда Вашингтонського Університету описала їхній електрохімічний підхід до лікування ран та те, як вони перевіряли його дію у виданні Scientific Reports.

Вони зазначили, що під час першого застосування е-скефолду на біоплівці, що складалась з високо резистентного штаму бактерії Acinetobacter baumannii, йому вдалось знищити практично всі мікроорганізми протягом 24 годин. Бактеріальна популяція була зменшена до 0.00001 свого попереднього розміру.

Також під час перевірки е-скефолду на тканині свині, інфікованої A. baumannii, він знищив більшість бактерій без пошкодження сусідніх тканин.

A. baumannii досить часто бере участь у формуванні біоплівок, які важко вилікувати, або ж знаходиться на раневих поверхнях. Якщо не забрати біоплівку з рани, її загоєння буде тривати довше, а також є ризик появи хронічної інфекції.

Беручи до уваги постійно зростаючу резистентність до антибіотиків, може з’явитись невідкладна потреба їхньої альтернативи. Згідно статистики, кожного року щонайменше 2 мільйони американців інфікуються резистентними до антибіотиків бактеріями, та щонайменше 23,000 з них померло від прямих наслідків цих інфекції.

Пероксид водню атакує біоплівки.

Ідея використання електричних стимуляцій для лікування ран прийшла ще 100 років тому, проте експерименти з їх використання давали суперечливі результати. Однієї з причин було погане розуміння того, як електричні імпульси впливають на біологічні системи.

Дослідники кажуть, що завдяки рокам досліджень у цій галузі, вони нарешті можуть перейти до технічної складової цього методу.

Вчені відкрили той факт, що застосування електричних стимуляцій до біоплівок відновлює розчинений кисень на перекись водню на поверхні електродів.

Перекись водню є дезінфектантом, що здатен уражати різні важливі компоненти клітини бактерії та інших мікробів.

Після цього команда розробила е-скефолд, що був зроблений з провідного карбонового матеріалу. Проводячи електричний струм через пристрій, дослідники підтримували низьку постійну концентрацію перекису водню, що вбивав бактерій.

Цей спосіб працює, завдяки принципу, яким він керує електрохімічними реакціями.

Інші спроби виготовлення скефолду для загоювання ран мали неоднозначні результати. Вони використовували хімічних підхід – використовували антибактеріальні складники, такі як срібло, цинк, йод. Проте головною проблемою цих речовин є втрата властивостей з часом.

На противагу е-скефолд здатен забезпечити антимікробний ефект необхідної сили та підтримувати однаковий рівень ефективності протягом достатнього періоду часу.