[综述导读]
留置式生物医学装置的微生物繁衍是公认的导致医疗相关感染并发症原因。因为这些并发症与导管表面有关,所以控制表面生物活性技术而不损害导管设计、材料整体性质和功能将是一个重大的进步。到目前为止,商业抗菌导管的临床试验缺乏成功案例。例如,尽管银是一种很好的杀菌剂,但银涂层并没有显示出减少导管相关的并发症。不幸的是,在实验室条件下其他类型的抗菌涂层的有前景的性能也没有临床转化成功。在设计中必须考虑许多关键因素,留置导管涂层必须是生物相容的,抗微生物和非血栓形成。以下将是控制微生物的思路:
1. 抗菌剂固定在导管表面可能会延长导管表面耐用性,只要它不被表面沉积物掩盖就行了。由于反粘合剂涂层不能100%有效,任何微生物都将设法扩散。另一方面,生物分子和死亡的微生物会积累在杀菌涂层上面,特别是含有阳离子部分的涂层。因此,抗粘和杀菌部分的组合是可能比任何一个组件都更有效,但是不同部分的比例必须针对不同的生物环境仔细优化。
2. 声波的应用可以减少在表面上微生物计数,减少生物膜体外形成。然而,某些水平的声能剂量/频率可能导致促进生物膜形成的相反效果。
3. 低电流通道通过电极放置在导管的内腔上,导致生物膜的减少,这种方法的安全性以及如何应用,防止腔内和外部的生物膜形成,则必须考虑导管的腔表面。实验室测试评估导管涂层的功效是通常在几个小时内用短导管段进行几天测试。这些测试的条件并没有反映出来导管插入身体遇到的复杂环境。
修改短导管节段的开发或实验室腔内和腔外表面的全覆盖导管技术是一个重要的考虑方向。这些挑战同时提供了机会,为了在这个领域取得进步创新,材料学家、生物学家需要和临床医生之间合作建立更好的了解机制,控制导管在体内环境不同类型行为的因子变量对人体的影响。