新发现的导管材料可以预防常见感染

新发现的导管材料可以预防常见感染

诺丁汉大学的研究人员发现了一种新涂层，可以防止通常由导管上的生物膜引起的细菌感染。

这种新材料——一种丙烯酸酯共聚物，是同类产品中的首创——能够抵抗单一和多物种细菌生物

膜的形成、集群、结壳和宿主蛋白沉积，这些都是与预防导管相关性感染相关的主要挑战。

这项研究由 Morgan Alexander 教授和 Paul Williams 教授领导，Jean Dubern 是共同第一作

者。工程学院增材制造中心的 Derek Irvine 教授开发了合适的加工机制来生成正确的共聚物。

这项研究是诺丁汉大学国家生物膜创新中心、生命科学学院的广泛合作，包括先进材料和医疗保

健技术，药学院，临床部门等。

留置导尿管是最常用的假体医疗器械，大约 15% 至 25% 的患者在住院期间需要导尿。然而，它

们促进了导管相关性尿路感染（CAUTI），CAUTI 是全球每年发生的医院获得性尿路感染的 75% 

至 80% 的原因。

2012 年，研究人员发现了一种材料，可以防止铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌和大肠杆菌形成

细菌生物膜。铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌通常是装置相关感染的问题，而大肠杆菌通常会导

致 CAUTI。

这项新研究建立在之前 10 多年的工作基础上，测试了针对细菌病原体奇异变形杆菌的测试——

特别是它聚集和导致导管结壳的能力——这是 CAUTI 所独有的。

奇异变形杆菌有一种独特的能力，可以在覆盖很长一段距离的坚硬表面上聚集并形成大型细菌“

筏”，例如，沿着导管的长度进入膀胱。它还负责促进导管内的生物矿化或结壳，导致堵塞，可

导致严重的肾脏感染和败血症。外部的结痂使得病人取出导管非常痛苦。

研究者指出：

我们一直有一个挥之不去的问题，即我们之前发现的阻止生物膜形成的材料是否可以进行修改以

防止细菌聚集和生物矿化。

我们已经测试了超过 450 种丙烯酸酯聚合物，发现通过结合两种不同的单体，我们可以创造出

一种新材料，这种材料包罗万象，可以防止多物种生物膜形成、群集和生物矿化。这是完全独特

的，也是目前我们所知道的唯一能够防止群集的生物材料。

研究者还指出：

我们也很高兴地证实了我们的新型共聚物的临床潜力，它在暴露于插管患者的尿液后抵抗生物膜

形成，并且在实验室测试中无毒。

在尿路导管插入术方面，我们的突破对临床医生和患者来说应该是个好消息。我们希望这能标志

着未来 CAUTI 管理的逐步改变，并有助于在医院和其他医疗机构中显著减少患者 CAUTI 的数量

。

这种新发现的导管材料将来是否也有可能应用于心血管领域、如外周或中央静脉置管，人们也将

拭目以待。

这项工作发表在《科学进展》（Science Advances）杂志上。

资助：这项工作由维康信托基金奖 (批准号085245)，维康信托联合高级研究员奖 (批准号

103882和103884)，以及诺丁汉大学高等教育创新基金资助。