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Os pesquisadores projectam o dispositivo 3D-printed miniaturizado tratar otites médias

As otites médias, igualmente conhecidas como media de otitis, afectam mais de 80% das crianças nos E.U. Em um estudo novo, os pesquisadores projectaram um dispositivo 3D-printed miniaturizado neutralizar pseudomonas - aeruginosa, uma bactéria comum que causasse a infecção.

O dispositivo--uma disposição do jato do microplasma--gera o plasma, que é compor das partículas cobradas e das moléculas reactivas que têm sido mostradas previamente para neutralizar os vários micróbios patogénicos. “Este é qualquer um tem tentado a primeira vez tratar otites médias usando a tecnologia do plasma,” disse Jungeun ganhado, um aluno diplomado no laboratório de Boppart. “Geralmente, o tratamento envolve usar antibióticos ou a intervenção cirúrgica.”

O problema com utilização de antibióticos é duplo. Primeiramente, os antibióticos são ineficazes em mais de 30% dos pacientes com infecções agudas. Em segundo, seu uso pode conduzir à resistência antibiótica aumentada porque as bactérias formam biofilms--agregados que anexam à superfície da orelha.

Os Biofilms são muito densos, fazendo a difícil para que os antibióticos penetrem. Nossa ideia era que se nós poderíamos interromper a estrutura do biofilm, nós poderíamos aumentar a penetração dos antibióticos.”

Helen Nguyen (IGOH), um professor de Ivan Racheff na engenharia civil e ambiental

Os pesquisadores testaram a disposição do jato do microplasma construindo um modelo da orelha média. Usaram um tímpano extirpado do rato e testaram os efeitos antimicrobiais do microplasma nas bactérias que foram posicionadas atrás do tímpano.

“Nós usamos tempos diferentes da duração para o tratamento e encontramos que 15 minutos e fomos mais por muito tempo eficazes em neutralizar as bactérias,” Won disse. “Nós igualmente monitoramos o tecido para ver se nós tínhamos criado alguma furo ou ruptura, mas nós não encontramos nenhum dano físico óbvio.”

“Nós pensamos que o microplasma interrompe o biofilm perturbando a membrana de pilha bacteriana,” Nguyen dissemos. “Até agora, nós temos somente medidas indirectas apoiar nossa ideia, mas nós olharemos nela no futuro.”

Embora a espessura do tímpano do rato seja 30% mais baixo do que isso de um ser humano, que seja sobre a largura de uma costa do cabelo, os resultados sugerem que o tratamento do microplasma poderia ser usado para tratar otites médias nos seres humanos.

“As otites médias e a sobre-prescrição dos antibióticos para tratar estes são os desafios clínicos principais que são com necessidade das tecnologias e das soluções novas do tratamento,” disseram Stephen Boppart, Grainger distinguiram a cadeira na engenharia, que é igualmente um médico.

Os pesquisadores estão projectando agora uma disposição menor, earbud-dada forma do jato para os tratamentos que reservarão uns tempos de exposição mais longos. Igualmente testarão os dispositivos nos modelos animais usando biofilms das outras bactérias a que cause as otites médias, incluindo, mas não limitado, o Hemophilus - influenzae, catarrhalis do estreptococo pneumoniae, e do Moraxella, para testar se o tratamento é igualmente eficaz com estas bactérias. Adicionalmente, os pesquisadores monitoram pròxima os tecidos da orelha média para assegurar-se de que haja dano de tecido não estrutural e funcional da tecnologia do plasma.

O estudo foi realizado em colaboração com os laboratórios de J. Gary Eden, cadeira dotada alunos de Intel emeritus em elétrico e engenharia informática, e Stephen Boppart, uma cadeira distinguida Grainger na engenharia, com nomeações nos departamentos de elétrico e engenharia informática, e tecnologia biológica.

Source:
Journal reference:

Sun, P.P., et al. (2021) Inactivation and sensitization of Pseudomonas aeruginosa by microplasma jet array for treating otitis media. npj Biofilms and Microbiomes. doi.org/10.1038/s41522-021-00219-2.