Dispositivo de vanguardia afecta la acumulación de biopelículas en los implantes

El dispositivo BioPrax de Garwood Medical Devices (Buffalo, NY, EUA) se basa en la estimulación eléctrica controlada por voltaje catódico (CVCES), que ayuda a descomponer la biopelícula para que las bacterias se vuelvan visibles para el sistema inmune y se vuelvan susceptibles al tratamiento farmacéutico. La corriente eléctrica de bajo voltaje (1,8V) se aplica a la superficie del implante de rodilla, convirtiéndola en un electrodo de trabajo. La corriente también pasa a través de los electrodos de medición y de referencia, de tal manera que mientras la corriente a través del electrodo de medición varía, el potencial eléctrico del electrodo de trabajo es constante, en relación con el potencial eléctrico del electrodo de referencia.

Los campos eléctricos resultantes crean un entorno que provoca actividad antimicrobiana contra las bacterias en el implante y en el tejido óseo circundante. En estudios en animales realizados hasta la fecha, BioPrax redujo la viabilidad de las biopelículas clínicas hasta en un 99,9% a través de múltiples combinaciones de cepas bacterianas, incluido Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (SARM) y tipos de metales, después de la aplicación de voltaje catódico constante a titanio puro comercial por una hora. La tecnología se ampliará pronto para ayudar a eliminar las infecciones de biopelículas en otros tipos de dispositivos metálicos implantados médicamente, incluidas todas las articulaciones artificiales, tornillos y placas óseas e implantes dentales.

“La designación de Dispositivos Innovadores por parte de la FDA, es el reconocimiento de que BioPrax parece estar en el camino correcto hacia el tratamiento de las infecciones de la articulación periprotésica en pacientes con implantes de rodilla”, dijo Wayne Bacon, director ejecutivo de Garwood Medical Devices. “Nuestro objetivo es eliminar la necesidad de cirugías de seguimiento. Creemos que podemos eliminar las bacterias que causan infecciones antes de que comiencen los problemas”.

Las biopelículas protegen a las comunidades bacterianas a través de sustancias poliméricas extracelulares (EPS) que forman una matriz (barrera de difusión) que limita la penetración de antibióticos y las inmoviliza. La barrera difusiva también produce gradientes de nutrientes que causan una disminución del crecimiento y la inactividad metabólica en partes de la biopelícula, permitiendo que surjan células persistentes. El aumento de la formación de células persistentes se observa particularmente en las biopelículas bacterianas Gram negativas, ya que sus membranas celulares están compuestas de lipopolisacáridos que limitan aún más la penetración de antibióticos.

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Garwood Medical Devices