Vendaje inteligente detecta colorimétricamente patógenos de heridas

Un vendaje prototipo para heridas con hidrogel emite una luz fluorescente cuando entra en contacto con los patógenos prevalentes encontrados dentro de las biopelículas de la herida.

El vendaje, desarrollado por investigadores de la Universidad de Bath (Reino Unido) y el Hospital Reina Victoria (QVH; East Grinstead, Reino Unido), está hecho de una película de agarosa hidratada en la que las vesículas que contienen el colorante fluorescente fueron mezcladas con agarosa y se dispersan dentro de la matriz de hidrogel. Posteriormente, se establecieron modelos estáticos y dinámicos del crecimiento de biopelículas de las heridas en cepas clínicas de Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus y Enterococcus faecalis en una membrana de policarbonato nanoporosa.

A continuación, se evaluó la respuesta del apósito a las diferentes biopelículas. Los investigadores encontraron una respuesta fluorescente clara al cabo de cuatro horas desde la inoculación inicial de la biopelícula, pero para una biopelícula establecida, producida por una cepa patógena, la respuesta fue en cuestión de minutos. La sensibilidad del apósito a las biopelículas fue dependiente de las especies y tipos de cepas de los patógenos bacterianos implicados, pero se observó una respuesta relativamente mayor en las cepas consideradas como buenas formadoras de biopelículas.

También hubo una clara diferencia en los niveles de respuesta de los vendajes, en que los apósitos que se ensayaron en bacterias cultivadas en biopelículas o en cultivos planctónicos respondieron de manera diferente, lo que sugiere que el nivel de expresión de factores de virulencia depende del modo de crecimiento. Los investigadores también demostraron la eficacia del vendaje para heridas en un modelo de piel porcina ex vivo de una infección en una herida por quemaduras. El estudio fue publicado en la edición del 22 de octubre de 2015, de la revista ACS Applied Materials & Interfaces.

“Todas las heridas tienen algunas bacterias; mientras estas son mantenidas bajo control por la depuración inmune no son un problema, pero cuando las bacterias comienzan a formar biopelículas y colonizan críticamente la herida, se pueden dar cambios patógenos”, dijeron el autor principal, Toby Jenkins, PhD, y sus colegas. “La detección temprana de la infección de la herida in situ puede mejorar dramáticamente las vías de atención de los pacientes y los resultados clínicos. Nuestro vendaje medirá este punto colonización crítico”.

Una biopelícula es cualquier grupo de microorganismos adherentes que están incrustados dentro de una matriz de producción propia de sustancias poliméricas extracelulares (EPS), un conglomerado compuesto generalmente de ADN extracelular, proteínas, y polisacáridos, que también se conoce como limo. Las células microbianas que crecen en las biopelículas son fisiológicamente distintas de las células planctónicas del mismo organismo, que flotan o nadan en un medio líquido.

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University of Bath
Queen Victoria Hospital