BactoSonic

Cấy ghép cải thiện chất lượng cuộc sống

Y học hiện đại đã phát triển nhiều loại cấy ghép khác nhau để thay thế cấu trúc giải phẫu hoặc chức năng sinh học bị thiếu: bộ phận giả khớp, thiết bị cố định bên trong, bộ phận giả mạch máu, máy tạo nhịp tim và máy khử rung tim, cấy ghép răng, shunt phẫu thuật thần kinh và cấy ghép vú. 
Các thiết bị mới được cải tiến và tối ưu hóa liên quan đến tính tương thích sinh học và chức năng. 

Nhiễm trùng màng sinh học Một thách thức của y học hiện đại

Với việc sử dụng cấy ghép ngày càng tăng , y học hiện đại đang đối mặt với nguy cơ nhiễm trùng ngày càng tăng. Các vi sinh vật trên bề mặt cấy ghép tạo thành màng sinh học , điều khiến chúng khó phát hiện bằng các phương pháp thông thường như nuôi cấy mô periprosthetic. Để điều trị thành công các nhiễm trùng này chẩn đoán vi sinh chính xác là rất quan trọng. Các màng sinh học như vậy bao gồm một ma trận ngoại bào của các polysacarit trùng hợp, trong đó vi khuẩn được nhúng vào.

Các vi sinh vật trong màng sinh học được biến đổi trong trạng thái trao đổi chất, tăng trưởng thấp. Từ vài tuần đến vài tháng, tùy thuộc vào loại vi sinh vật, vật liệu cấy ghép và vật chủ, một cấu trúc ba chiều phức tạp phát triển, bao gồm các kênh dinh dưỡng và hệ thống truyền thông thô sơ giống như sinh vật đa bào. 
Vi khuẩn sống tự do (sinh vật phù du) bị tiêu diệt bởi kháng sinh và hệ thống phòng thủ của vật chủ, trong khi vi khuẩn bám dính (màng sinh học) có thể tồn tại và tồn tại trong ma trận ngoại bào của màng sinh học.

Sonication - một phương pháp chẩn đoán mới

Sonication loại bỏ hơn 99,9% vi khuẩn màng sinh học trên bề mặt

Sau khi loại bỏ trong phòng mổ, cấy ghép được đặt trong hộp kín không khí và vận chuyển đến phòng thí nghiệm vi sinh. Sau khi bổ sung dung dịch Ringer, bộ cấy được xử lý bằng cách xoáy (30 giây) và siêu âm (1 phút) để đánh bật vi sinh vật (planktonize) vào chất lỏng xung quanh (sonicate). Chất lỏng sonication được nuôi cấy trên đĩa thạch khí và kỵ khí và tiêm trong phương tiện truyền thông nước dùng .

Nguyên tắc son son

Cường độ âm thanh cao của phòng tắm siêu âm thông thường giết chết các vi sinh vật (đặc biệt là vi khuẩn gram âm và kỵ khí). Sonication trong bể siêu âm được thiết kế đặc biệt BactoSonic® sử dụng siêu âm tần số thấp và cường độ thấp ở ngưỡng hình thành microbubble (tạo bọt). Do dòng siêu nhỏ của chất lỏng sonication, lực cắt và bong bóng bọt khí dao động được loại bỏ và vi khuẩn bị phân tách. 
Năng lượng xâm thực được giảm xuống mức, không xảy ra sự phá hủy tế bào đáng kể, cho phép nuôi cấy các vi sinh vật sống.

Ưu điểm của sonication

• Độ chính xác cao 
Với siêu âm cường độ thấp, vi sinh vật bị đánh bật khỏi mô cấy nhưng không bị tiêu diệt, cho phép độ nhạy cao của nuôi cấy thông thường (Hình 4). 
Đặc biệt khó phát hiện vi sinh vật (bao gồm các biến thể khuẩn lạc nhỏ) , các hình thái riêng lẻ và nhiễm trùng hỗn hợp có thể được phát hiện tốt hơn. Độ nhạy được đặc biệt cải thiện ở những bệnh nhân dùng kháng sinh trước đó , do sự sống sót tốt hơn của vi khuẩn trong màng sinh học. Siêu âm tiếp cận qua chất lỏng xung quanh toàn bộ bề mặt cấy ghép, có liên quan đến độ đặc hiệu cao.

• Kết quả nhanh
Sonication làm tăng sự phát triển của vi sinh vật bằng cách tạo ra dòng điện siêu nhỏ trong chất lỏng sonication, do đó rút ngắn thời gian phát hiện vi khuẩn.

• Đánh giá màng sinh học định lượng
Vì vi khuẩn tồn tại, nhưng không tái tạo trong chất lỏng sonication, đánh giá định lượng của màng sinh học bị loại bỏ là có thể. Mật độ vi sinh vật được biểu thị bằng số đơn vị hình thành khuẩn lạc (CFU) trên mỗi ml chất lỏng sonication.

• Các nghiên cứu bổ sung
Chất lỏng sonication chứa mật độ vi khuẩn cao, làm cho nó phù hợp với vi khuẩn tiếp theo (ví dụ PCR, MALDI-TOF, vi lượng hóa) và phân tích miễn dịch (ví dụ xác định dấu ấn sinh học, biểu hiện gen).