علماء يطورون جهازا جديدا يستخدم الكهرباء لمكافحة البكتيريا الضارة على الجلد

طور العلماء رقعة قادرة على معالجة البكتيريا على الجلد باستخدام نبضات كهربائية خفيفة، والتي يمكن أن تساعد في تقليل العدوى إذا دخلت البكتيريا إلى مجرى الدم، وتُعرف هذه الرقعة باسم رقعة العلاج بالتحفيز الموضعي المضاد للميكروبات (BLAST)، وهي تصدر تيارًا كهربائيًا غير ضار مصممًا لاستهداف بكتيريا جلدية معينة تشكل مخاطر عدوى.

وتم اختبار الجهاز مؤخرًا على جلد الخنزير، الذي يشترك في أوجه التشابه البنيوية مع جلد الإنسان وغالبًا ما يستخدم في الدراسات السريرية، وطبق الباحثون بكتيريا المكورات العنقودية البشروية على الجلد، والتي توجد عادةً على جلد الإنسان دون التسبب في ضرر، ومع ذلك، عندما يتم إدخال هذه البكتيريا إلى الجسم عبر أجهزة طبية مثل القسطرة، يمكن أن تؤدي إلى التهابات شديدة.

وعند وضعها على جلد الخنزير، أطلقت رقعة BLAST نبضات كهربائية كل عشر دقائق على مدار فترة 18 ساعة، مما أدى إلى توصيل شحنة خفيفة مماثلة لتلك المستخدمة في أجهزة تنظيم ضربات القلب.

وقد نجحت هذه الطريقة في الحد بشكل كبير من تكوين الأغشية الحيوية – وهي طبقات كثيفة تساعد البكتيريا على الالتصاق بالأسطح والتهرب من العلاجات – مما أدى إلى انخفاض مستويات البكتيريا على الجلد المعالج بنحو عشرة أضعاف.

وفي الاختبارات المعملية، أظهرت S. epidermidis استجابة للتيارات الكهربائية فقط عندما كانت بيئة الجلد حمضية بشكل معتدل، على غرار درجة الحموضة الطبيعية للجلد البشري، وقد عزز الباحثون هذا التأثير بإضافة هلام هيدروجيل حمضي إلى رقعة BLAST. وتعتبر الحموضة بالغة الأهمية لقمع تطور الأغشية الحيوية البكتيرية، مما يعقد مكافحة العدوى في البيئات الطبية.

وقد تكون رقعة BLAST، التي نُشرت في 24 أكتوبر في مجلة Device، فعالة أيضًا في تعقيم أسطح الأجهزة الطبية، ما يوفر طبقة إضافية من الحماية ضد الالتهابات البكتيرية، وأشار بوزي تيان، أحد مؤلفي الدراسة وأستاذ الكيمياء في جامعة شيكاغو، إلى أن تقليل الاعتماد على المضادات الحيوية الوقائية يمكن أن يساعد في معالجة مخاوف مقاومة المضادات الحيوية.

ستستكشف الأبحاث المستقبلية فعالية BLAST على سلالات بكتيرية أخرى وفي التجارب على الحيوانات، وفي النهاية على البشر. وإذا ثبت نجاحه، فقد يوفر الجهاز أداة عملية للوقاية من العدوى في المرافق الطبية في غضون خمس سنوات.