ขอบคุณที่เข้าชม Nature.com เบราว์เซอร์ที่คุณใช้อยู่มีการรองรับ CSS ที่จำกัด เพื่อผลลัพธ์ที่ดีที่สุด เราขอแนะนำให้คุณใช้เบราว์เซอร์เวอร์ชันใหม่กว่า (หรือปิดโหมดความเข้ากันได้ใน Internet Explorer) ในระหว่างนี้ เพื่อให้มั่นใจว่าเว็บไซต์จะได้รับการสนับสนุนอย่างต่อเนื่อง เราจึงแสดงเว็บไซต์โดยไม่มีการจัดรูปแบบหรือ JavaScript
การเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ในบาดแผลมักปรากฏในรูปแบบของไบโอฟิล์ม ซึ่งขัดขวางการสมานแผลและกำจัดได้ยาก มีการอ้างว่าผ้าปิดแผลที่มีส่วนผสมของเงินชนิดใหม่สามารถต่อต้านการติดเชื้อในบาดแผลได้ แต่ประสิทธิภาพในการต่อต้านไบโอฟิล์มและผลต่อการสมานแผลโดยไม่ขึ้นกับการติดเชื้อนั้นยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด จากการใช้แบบจำลองไบโอฟิล์มในหลอดทดลองและในร่างกายของเชื้อ Staphylococcus aureus และ Pseudomonas aeruginosa เราได้รายงานประสิทธิภาพของผ้าปิดแผลที่สร้างไอออน Ag1+; ผ้าปิดแผล Ag1+ ที่มีส่วนผสมของกรดเอทิลีนไดอะมีนเตตระอะเซติกและเบนเซโทเนียมคลอไรด์ (Ag1+/EDTA/BC) และผ้าปิดแผลที่มีส่วนผสมของซิลเวอร์ไนเตรต (Ag oxysalts) ซึ่งผลิตไอออน Ag1+, Ag2+ และ Ag3+ เพื่อต่อต้านไบโอฟิล์มในบาดแผลและผลกระทบต่อการสมานแผล ผ้าปิดแผล Ag1+ มีผลกระทบต่อไบโอฟิล์มในบาดแผลน้อยมากทั้งในหลอดทดลองและในหนูทดลอง (C57BL/6j) ในทางตรงกันข้าม เกลือเงินที่มีออกซิเจนและผ้าปิดแผล Ag1+/EDTA/BC ช่วยลดจำนวนแบคทีเรียที่มีชีวิตในไบโอฟิล์มในหลอดทดลองได้อย่างมีนัยสำคัญ และแสดงให้เห็นถึงการลดลงอย่างมีนัยสำคัญของแบคทีเรียและส่วนประกอบ EPS ในไบโอฟิล์มแผลของหนู ผ้าปิดแผลเหล่านี้มีผลต่อการสมานแผลที่ติดเชื้อไบโอฟิล์มและแผลที่ไม่ติดเชื้อไบโอฟิล์มแตกต่างกัน โดยผ้าปิดแผลเกลือที่มีออกซิเจนมีผลดีต่อการสร้างเนื้อเยื่อใหม่ ขนาดแผล และการอักเสบมากกว่าเมื่อเทียบกับการรักษาแบบควบคุมและผ้าปิดแผลเงินชนิดอื่น คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีที่แตกต่างกันของผ้าปิดแผลเงินอาจมีผลต่อไบโอฟิล์มและการสมานแผลแตกต่างกัน และควรพิจารณาเรื่องนี้เมื่อเลือกผ้าปิดแผลสำหรับการรักษาแผลที่ติดเชื้อไบโอฟิล์ม
แผลเรื้อรังหมายถึง “แผลที่ไม่สามารถหายได้ตามขั้นตอนปกติอย่างเป็นระเบียบและทันท่วงที” 1 แผลเรื้อรังก่อให้เกิดภาระทางด้านจิตใจ สังคม และเศรษฐกิจแก่ผู้ป่วยและระบบการดูแลสุขภาพ ค่าใช้จ่ายประจำปีของ NHS ในการรักษาแผลและโรคแทรกซ้อนที่เกี่ยวข้องนั้นคาดการณ์ไว้ที่ 8.3 พันล้านปอนด์ในปี 2017–182 ปัจจุบันแผลเรื้อรังยังเป็นปัญหาเร่งด่วนในสหรัฐอเมริกา โดย Medicare ประมาณการค่าใช้จ่ายประจำปีในการรักษาผู้ป่วยที่มีแผลอยู่ที่ 28.1–96.8 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ3
การติดเชื้อเป็นปัจจัยสำคัญที่ขัดขวางการหายของแผล การติดเชื้อมักแสดงออกมาในรูปของไบโอฟิล์ม ซึ่งพบได้ในแผลเรื้อรังที่ไม่หายถึง 78% ไบโอฟิล์มเกิดขึ้นเมื่อจุลินทรีย์เกาะติดกับพื้นผิวอย่างถาวร เช่น พื้นผิวแผล และสามารถรวมตัวกันเพื่อสร้างชุมชนที่ผลิตพอลิเมอร์นอกเซลล์ (EPS) ไบโอฟิล์มในแผลมีความสัมพันธ์กับการตอบสนองการอักเสบที่เพิ่มขึ้นซึ่งนำไปสู่ความเสียหายของเนื้อเยื่อ ซึ่งอาจทำให้การหายของแผลล่าช้าหรือหยุดชะงักได้4 ความเสียหายของเนื้อเยื่อที่เพิ่มขึ้นอาจเกิดจากกิจกรรมที่เพิ่มขึ้นของเมทริกซ์เมทัลโลโปรตีเอส คอลลาเจเนส อีลาสตาส และอนุมูลอิสระออกซิเจน5 ยิ่งไปกว่านั้น เซลล์อักเสบและไบโอฟิล์มเองก็เป็นผู้บริโภคออกซิเจนสูง ดังนั้นจึงสามารถทำให้เกิดภาวะขาดออกซิเจนในเนื้อเยื่อเฉพาะที่ ทำให้เซลล์ขาดออกซิเจนที่จำเป็นต่อการซ่อมแซมเนื้อเยื่ออย่างมีประสิทธิภาพ6
ไบโอฟิล์มที่เจริญเต็มที่แล้วมีความต้านทานสูงต่อสารต้านจุลชีพ จึงต้องใช้กลยุทธ์ที่รุนแรงในการควบคุมการติดเชื้อไบโอฟิล์ม เช่น การรักษาด้วยวิธีทางกล ตามด้วยการรักษาด้วยยาต้านจุลชีพที่มีประสิทธิภาพ เนื่องจากไบโอฟิล์มสามารถงอกใหม่ได้อย่างรวดเร็ว ยาต้านจุลชีพที่มีประสิทธิภาพจึงสามารถลดความเสี่ยงของการก่อตัวใหม่หลังจากการกำจัดเนื้อเยื่อที่ตายแล้วด้วยวิธีการผ่าตัด7
เงินถูกนำมาใช้มากขึ้นเรื่อยๆ ในวัสดุปิดแผลต้านจุลชีพ และมักใช้เป็นวิธีการรักษาลำดับแรกสำหรับแผลติดเชื้อเรื้อรัง มีวัสดุปิดแผลที่มีส่วนผสมของเงินวางจำหน่ายในท้องตลาดมากมาย แต่ละชนิดมีส่วนประกอบ ความเข้มข้น และเมทริกซ์พื้นฐานของเงินที่แตกต่างกัน ความก้าวหน้าในปลอกแขนที่มีส่วนผสมของเงินได้นำไปสู่การพัฒนาปลอกแขนที่มีส่วนผสมของเงินแบบใหม่ๆ เงินในรูปโลหะ (Ag0) นั้นเฉื่อยชา เพื่อให้มีประสิทธิภาพในการต้านจุลชีพ เงินจะต้องสูญเสียอิเล็กตรอนเพื่อสร้างเงินไอออน (Ag1+) วัสดุปิดแผลที่มีส่วนผสมของเงินแบบดั้งเดิมประกอบด้วยสารประกอบเงินหรือโลหะเงิน ซึ่งเมื่อสัมผัสกับของเหลวจะสลายตัวเพื่อสร้างไอออน Ag1+ ไอออน Ag1+ เหล่านี้จะทำปฏิกิริยากับเซลล์แบคทีเรีย ดึงอิเล็กตรอนออกจากส่วนประกอบโครงสร้างหรือกระบวนการที่สำคัญซึ่งจำเป็นต่อการอยู่รอด เทคโนโลยีที่ได้รับการจดสิทธิบัตรได้นำไปสู่การพัฒนาสารประกอบเงินชนิดใหม่ คือ เกลือออกซีของเงิน (ซิลเวอร์ไนเตรต, Ag7NO11) ซึ่งรวมอยู่ในวัสดุปิดแผลด้วย แตกต่างจากเงินแบบดั้งเดิม การสลายตัวของเกลือที่มีออกซิเจนจะสร้างสถานะของเงินที่มีวาเลนซ์สูงกว่า (Ag1+, Ag2+ และ Ag3+) การศึกษาในหลอดทดลองแสดงให้เห็นว่าเกลือเงินที่มีออกซิเจนในความเข้มข้นต่ำมีประสิทธิภาพมากกว่าเงินไอออนเดี่ยว (Ag1+) ในการต่อต้านแบคทีเรียก่อโรค เช่น Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus และ Escherichia coli8,9 ผ้าพันแผลเงินชนิดใหม่ยังมีส่วนผสมเพิ่มเติม ได้แก่ กรดเอทิลีนไดอะมีนเตตระอะเซติก (EDTA) และเบนเซโทเนียมคลอไรด์ (BC) ซึ่งมีรายงานว่าสามารถกำหนดเป้าหมายไปที่ EPS ของไบโอฟิล์มและเพิ่มการแทรกซึมของเงินเข้าไปในไบโอฟิล์ม เทคโนโลยีเงินใหม่เหล่านี้เสนอวิธีการใหม่ในการกำหนดเป้าหมายไบโอฟิล์มของแผล อย่างไรก็ตาม ผลกระทบของสารต้านจุลชีพเหล่านี้ต่อสภาพแวดล้อมของแผลและการรักษาที่ไม่ขึ้นกับการติดเชื้อเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าพวกมันจะไม่สร้างสภาพแวดล้อมของแผลที่ไม่เหมาะสมหรือทำให้การรักษาล่าช้า มีรายงานเกี่ยวกับความกังวลเรื่องความเป็นพิษของเงินในหลอดทดลองในผ้าพันแผลเงินหลายชนิด10,11 อย่างไรก็ตาม ความเป็นพิษต่อเซลล์ในหลอดทดลองยังไม่สามารถแปลไปสู่ความเป็นพิษในร่างกายได้ และผ้าปิดแผล Ag1+ หลายชนิดแสดงให้เห็นถึงความปลอดภัยที่ดี12
ในงานวิจัยนี้ เราได้ศึกษาประสิทธิภาพของแผ่นปิดแผลคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลสที่มีส่วนผสมของสารประกอบเงินชนิดใหม่ ในการต่อต้านไบโอฟิล์มในแผลทั้งในหลอดทดลองและในร่างกาย นอกจากนี้ ยังได้ประเมินผลของแผ่นปิดแผลเหล่านี้ต่อการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันและการสมานแผลโดยไม่ขึ้นกับการติดเชื้อด้วย
ผ้าพันแผลที่ใช้ทั้งหมดเป็นผ้าพันแผลที่มีจำหน่ายทั่วไป ผ้าพันแผล 3M Kerracel Gel Fiber Dressing (3M, Knutsford, สหราชอาณาจักร) เป็นผ้าพันแผลเจลไฟเบอร์ที่ไม่ต้านเชื้อแบคทีเรีย ประกอบด้วยคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส (CMC) 100% ซึ่งใช้เป็นผ้าพันแผลควบคุมในการศึกษาครั้งนี้ มีการประเมินผ้าพันแผล CMC ที่มีฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียที่มีส่วนผสมของเงิน 3 ชนิด ได้แก่ ผ้าพันแผล 3M Kerracel Ag (3M, Knutsford, สหราชอาณาจักร) ซึ่งประกอบด้วยเกลือเงินออกซิเจน (Ag7NO11) 1.7% โดยน้ำหนัก ในไอออนเงินที่มีวาเลนซ์สูง (Ag1+, Ag2+ และ Ag3+) ในระหว่างการสลายตัวของ Ag7NO11 จะเกิดไอออน Ag1+, Ag2+ และ Ag3+ ในอัตราส่วน 1:2:4 น้ำยาเคลือบแผล Aquacel Ag Extra ที่มีซิลเวอร์คลอไรด์ (Ag1+) 1.2% (ConvaTec, Deeside, สหราชอาณาจักร) 13 และน้ำยาเคลือบแผล Aquacel Ag + Extra ที่มีซิลเวอร์คลอไรด์ (Ag1+) 1.2%, EDTA และเบนเซโทเนียมคลอไรด์ (ConvaTec, Deeside, สหราชอาณาจักร) 14
สายพันธุ์ที่ใช้ในการศึกษาครั้งนี้ ได้แก่ Pseudomonas aeruginosa NCTC 10781 (Public Health England, Salisbury) และ Staphylococcus aureus NCTC 6571 (Public Health England, Salisbury)
นำแบคทีเรียไปเพาะเลี้ยงข้ามคืนในน้ำซุปมุลเลอร์-ฮินตัน (Oxoid, Altrincham, สหราชอาณาจักร) จากนั้นเจือจางวัฒนธรรมแบคทีเรียข้ามคืน 1:100 ในน้ำซุปมุลเลอร์-ฮินตัน และนำ 200 ไมโครลิตรไปเพาะลงบนเยื่อกรองไซโคลพอร์ Whatman ขนาด 0.2 ไมโครเมตรที่ผ่านการฆ่าเชื้อแล้ว (Whatman plc, Maidstone, สหราชอาณาจักร) บนจานวุ้นมุลเลอร์-ฮินตัน (Sigma-Aldrich Company Ltd, Kent, สหราชอาณาจักร) จากนั้นทำการสร้างไบโอฟิล์มแบบโคโลนีที่อุณหภูมิ 37°C เป็นเวลา 24 ชั่วโมง และทดสอบการหดตัวแบบลอการิทึมของไบโอฟิล์มแบบโคโลนีเหล่านี้
ตัดผ้าพันแผลเป็นชิ้นสี่เหลี่ยมจัตุรัสขนาด 3 ตารางเซนติเมตร แล้วชุบให้ชุ่มด้วยน้ำปราศจากไอออนที่ผ่านการฆ่าเชื้อแล้ว วางผ้าพันแผลลงบนไบโอฟิล์มของโคโลนีบนจานวุ้น ทุกๆ 24 เฮกตาร์ของไบโอฟิล์มจะถูกนำออก และนับจำนวนแบคทีเรียที่มีชีวิตภายในไบโอฟิล์ม (CFU/ml) โดยการเจือจางแบบอนุกรม (10⁻¹ ถึง 10⁻⁷) ในน้ำซุป Day-Angle neutralization (Merck-Millipore) หลังจากบ่มเป็นเวลา 24 ชั่วโมงที่ 37°C จะทำการนับจำนวนโคโลนีมาตรฐานบนจานวุ้น Mueller-Hinton แต่ละการทดลองและแต่ละช่วงเวลาทำซ้ำ 3 ครั้ง และทำการนับจำนวนโคโลนีซ้ำสำหรับแต่ละการเจือจาง
หนังหมูสามชั้นได้มาจากหมูพันธุ์ Large White เพศเมีย ภายใน 15 นาทีหลังการฆ่า ตามมาตรฐานการส่งออกของสหภาพยุโรป หนังหมูถูกโกนขนและทำความสะอาดด้วยแผ่นเช็ดแอลกอฮอล์ จากนั้นแช่แข็งที่อุณหภูมิ -80°C เป็นเวลา 24 ชั่วโมงเพื่อทำลายเซลล์ผิวหนัง หลังจากละลายน้ำแข็งแล้ว ชิ้นหนังหมูขนาด 1 ตารางเซนติเมตร ถูกล้างสามครั้งด้วยสารละลาย PBS, โซเดียมไฮโปคลอไรต์ 0.6% และเอทานอล 70% ครั้งละ 20 นาที ก่อนที่จะลอกชั้นหนังกำพร้าออก ให้ล้างเอทานอลที่เหลืออยู่ออกโดยการล้างสามครั้งในสารละลาย PBS ที่ปราศจากเชื้อ หนังหมูถูกนำไปเพาะเลี้ยงในจานเพาะเลี้ยง 6 หลุม โดยมีแผ่นเมมเบรนไนลอนหนา 0.45 ไมโครเมตร (Merck-Millipore) วางอยู่ด้านบน และแผ่นซับน้ำ 3 แผ่น (Merck-Millipore) บรรจุซีรั่มจากลูกวัว (fetal bovine serum – Sigma) 3 มิลลิลิตร เสริมด้วย Dulbecco's modified Eagle Medium 10% (Dulbecco's Modified Eagle Medium – Aldrich Ltd.)
เพาะเลี้ยงไบโอฟิล์มตามวิธีการที่อธิบายไว้สำหรับการศึกษาการสัมผัสไบโอฟิล์ม หลังจากเพาะเลี้ยงไบโอฟิล์มบนเยื่อเมมเบรนเป็นเวลา 72 ชั่วโมงแล้ว จึงนำไบโอฟิล์มไปวางบนผิวหนังโดยใช้ลูปเพาะเชื้อที่ผ่านการฆ่าเชื้อแล้ว และนำเยื่อเมมเบรนออก จากนั้นบ่มไบโอฟิล์มบนชั้นหนังแท้ของหมูเป็นเวลาอีก 24 ชั่วโมงที่อุณหภูมิ 37°C เพื่อให้ไบโอฟิล์มเจริญเติบโตและยึดเกาะกับผิวหนังของหมู หลังจากที่ไบโอฟิล์มเจริญเติบโตและยึดเกาะแล้ว จึงใช้ผ้าพันแผลขนาด 1.5 ตารางเซนติเมตรที่ชุบด้วยน้ำกลั่นที่ผ่านการฆ่าเชื้อแล้ว มาปิดลงบนผิวหนังโดยตรง และบ่มที่อุณหภูมิ 37°C เป็นเวลา 24 ชั่วโมง ตรวจสอบแบคทีเรียที่มีชีวิตโดยการย้อมสีด้วยน้ำยา PrestoBlue cell viability reagent (Invitrogen, Life Technologies, Paisley, UK) อย่างสม่ำเสมอที่พื้นผิวส่วนปลายของแต่ละชิ้นส่วนเนื้อเยื่อ และบ่มเป็นเวลา 5 นาที ใช้กล้องดิจิทัล Leica DFC425 ในการถ่ายภาพทันทีบนกล้องจุลทรรศน์ Leica MZ8 พื้นที่สีชมพูถูกวัดปริมาณโดยใช้ซอฟต์แวร์ Image Pro เวอร์ชัน 10 (Media Cybernetics Inc, Rockville, MD Image-Pro (mediacy.com)) การตรวจด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกนดำเนินการตามที่อธิบายไว้ด้านล่าง
นำแบคทีเรียที่เพาะเลี้ยงข้ามคืนมาเจือจางในอัตราส่วน 1:100 ในน้ำซุปมุลเลอร์-ฮินตัน จากนั้นเติมสารละลายแบคทีเรีย 200 ไมโครลิตรลงบนเยื่อกรองไซโคลพอร์วอทแมนขนาด 0.2 ไมโครเมตรที่ผ่านการฆ่าเชื้อแล้ว (Whatman, Maidstone, UK) และนำไปเพาะลงบนวุ้นมุลเลอร์-ฮินตัน นำจานเพาะเชื้อที่มีไบโอฟิล์มไปบ่มที่อุณหภูมิ 37°C เป็นเวลา 72 ชั่วโมง เพื่อให้เกิดการสร้างไบโอฟิล์มที่สมบูรณ์
หลังจากบ่มเพาะไบโอฟิล์มเป็นเวลา 3 วัน นำแผ่นปิดแผลขนาด 3 ตารางเซนติเมตร มาวางบนไบโอฟิล์มโดยตรง และบ่มที่อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 24 ชั่วโมง หลังจากนำแผ่นปิดแผลออกจากพื้นผิวไบโอฟิล์มแล้ว เติมน้ำยา PrestoBlue Cell Viability Reagent (Invitrogen, Waltham, MA) ปริมาณ 1 มิลลิลิตร ลงบนพื้นผิวของไบโอฟิล์มแต่ละแผ่นเป็นเวลา 20 วินาที จากนั้นจึงทำให้พื้นผิวแห้งก่อนบันทึกการเปลี่ยนแปลงสีโดยใช้กล้องดิจิทัล Nikon D2300 (Nikon UK Ltd., Kingston, UK)
เตรียมเพาะเลี้ยงเชื้อข้ามคืนบนอาหารเลี้ยงเชื้อ Mueller-Hinton agar จากนั้นย้ายโคโลนีแต่ละตัวไปยังน้ำซุป Mueller-Hinton 10 มล. และบ่มบนเครื่องเขย่าที่อุณหภูมิ 37°C (100 รอบต่อนาที) หลังจากการบ่มข้ามคืน ให้เจือจางเชื้อ 1:100 ในน้ำซุป Mueller-Hinton แล้วหยด 300 µl ลงบนเยื่อกรอง Whatman cyclopore แบบวงกลมขนาด 0.2 µm (Whatman International, Maidstone, UK) บนอาหารเลี้ยงเชื้อ Mueller-Hinton agar และบ่มที่อุณหภูมิ 37°C ภายใน 72 ชั่วโมง นำไบโอฟิล์มที่เจริญเต็มที่แล้วไปทาบนแผลตามที่อธิบายไว้ด้านล่าง
งานวิจัยทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับสัตว์ดำเนินการที่มหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์ ภายใต้ใบอนุญาตโครงการที่ได้รับอนุมัติจากสำนักงานสวัสดิภาพสัตว์และจริยธรรม (P8721BD27) และเป็นไปตามแนวทางที่เผยแพร่โดยกระทรวงมหาดไทยภายใต้ ASPA ฉบับปรับปรุงปี 2012 ผู้เขียนทุกคนปฏิบัติตามแนวทางการเดินทางเข้าประเทศ หนู C57BL/6j อายุ 8 สัปดาห์ (Envigo, Oxon, สหราชอาณาจักร) ถูกนำมาใช้ในการศึกษาในร่างกายทั้งหมด หนูถูกวางยาสลบด้วยไอโซฟลูเรน (Piramal Critical Care Ltd, West Drayton, สหราชอาณาจักร) และโกนขนและทำความสะอาดบริเวณหลังของหนูแต่ละตัว จากนั้นหนูแต่ละตัวจะได้รับการผ่าตัดแผลขนาด 2 × 6 มม. โดยใช้เครื่องเจาะเนื้อเยื่อ Stiefel (Schuco International, Hertfordshire, สหราชอาณาจักร) สำหรับแผลที่ติดเชื้อไบโอฟิล์ม ให้ใช้ไบโอฟิล์มที่เจริญเติบโตบนเยื่อหุ้มเซลล์เป็นเวลา 72 ชั่วโมงตามที่อธิบายไว้ข้างต้น ทาลงบนชั้นผิวหนังของแผลโดยใช้ห่วงฉีดเชื้อที่ปลอดเชื้อทันทีหลังได้รับบาดเจ็บ และทิ้งเยื่อหุ้มเซลล์ไป แผ่นปิดแผลขนาด 1 ตารางเซนติเมตรจะถูกชุบด้วยน้ำปราศจากเชื้อเพื่อรักษาความชุ่มชื้นของแผล จากนั้นจึงนำแผ่นปิดแผลไปปิดแผลโดยตรง และปิดทับด้วยฟิล์ม 3M Tegaderm (3M, Bracknell, สหราชอาณาจักร) และทากาวเหลว Mastisol (Eloquest Healthcare, Ferndale, MI) รอบขอบแผลเพื่อเพิ่มการยึดเกาะ ให้ยา Buprenorphine (Animalcare, York, สหราชอาณาจักร) ในความเข้มข้น 0.1 มิลลิกรัม/กิโลกรัม เพื่อบรรเทาอาการปวด ทำการกำจัดหนูทดลองสามวันหลังจากได้รับบาดเจ็บโดยใช้วิธีตามตารางที่ 1 และนำบริเวณแผลออก ผ่าครึ่ง และเก็บรักษาไว้ตามความจำเป็น
ทำการย้อมสีด้วยฮีมาทอกซิลิน (ThermoFisher Scientific) และอีโอซิน (ThermoFisher Scientific) ตามโปรโตคอลของผู้ผลิต วัดพื้นที่บาดแผลและการสร้างเนื้อเยื่อใหม่โดยใช้ซอฟต์แวร์ Image Pro เวอร์ชัน 10 (Media Cybernetics Inc, Rockville, MD)
ชิ้นเนื้อถูกกำจัดไขมันด้วยไซลีน (ThermoFisher Scientific, Loughborough, UK) ให้ความชุ่มชื้นอีกครั้งด้วยเอทานอลความเข้มข้น 100–50% และแช่ในน้ำปราศจากไอออน (ThermoFisher Scientific) ชั่วครู่ ทำการตรวจทางอิมมูโนฮิสโตเคมีโดยใช้ชุด VectaStain Elite ABC PK-6104 (Vector Laboratories, Burlingame, CA) ตามโปรโตคอลของผู้ผลิต แอนติบอดีหลักต่อเซลล์เม็ดเลือดขาวชนิดนิวโทรฟิล NIMP-R14 (Thermofisher Scientific) และเซลล์เม็ดเลือดขาวชนิดแมคโครฟาจ Ms CD107b Pure M3/84 (BD Biosciences, Wokingham, UK) ถูกเจือจาง 1:100 ในสารละลายบล็อกกิ้งและเติมลงบนพื้นผิวที่ตัด ตามด้วยแอนติบอดี 2 ชนิด Anti-, VectaStain ABC และชุดสารตั้งต้น Vector Nova Red Peroxidase (HRP) (Vector Laboratories, Burlingame, CA) และย้อมสีด้วยฮีมาทอกซิลิน ภาพถ่ายได้จากกล้องจุลทรรศน์ Olympus BX43 และกล้องดิจิทัล Olympus DP73 (Olympus, Southend-on-Sea, สหราชอาณาจักร)
ตัวอย่างผิวหนังถูกตรึงด้วยกลูตารัลดีไฮด์ 2.5% และฟอร์มาลดีไฮด์ 4% ในสารละลาย HEPES 0.1 M (pH 7.4) เป็นเวลา 24 ชั่วโมงที่อุณหภูมิ 4°C จากนั้นตัวอย่างถูกกำจัดน้ำโดยใช้เอทานอลที่มีความเข้มข้นต่างกัน และทำให้แห้งในก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์โดยใช้เครื่องอบแห้งแบบจุดวิกฤต Quorum K850 (Quorum Technologies Ltd, Loughton, UK) และเคลือบด้วยโลหะผสมทองคำ-แพลเลเดียมโดยใช้ระบบสปัตเตอร์/ดิสชาร์จขนาดเล็ก Quorum SC7620 ตัวอย่างถูกถ่ายภาพโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกน FEI Quanta 250 (ThermoFisher Scientific) เพื่อให้เห็นจุดศูนย์กลางของบาดแผล
นำสาร Toto-1 iodide (2 μM) มาทาลงบนพื้นผิวแผลที่ตัดออกมาจากหนูทดลอง และบ่มไว้ 5 นาทีที่อุณหภูมิ 37 °C (ThermoFisher Scientific) จากนั้นทำการรักษาด้วย Syto-60 (10 μM) ที่อุณหภูมิ 37 °C (ThermoFisher Scientific) ถ่ายภาพแบบ Z-stack เป็นเวลา 15 นาที โดยใช้กล้องจุลทรรศน์ Leica TCS SP8
ข้อมูลการทำซ้ำทางชีวภาพและทางเทคนิคถูกรวบรวมและวิเคราะห์โดยใช้ซอฟต์แวร์ Graphpad Prism V9 (GraphPad Software, La Jolla, CA) ใช้การวิเคราะห์ความแปรปรวนแบบทางเดียว (ANOVA) ร่วมกับการเปรียบเทียบหลายกลุ่มโดยใช้การทดสอบแบบ Dunnett's post hoc เพื่อทดสอบความแตกต่างระหว่างแต่ละวิธีการรักษาและผ้าพันแผลควบคุมที่ไม่ผสมสารต้านจุลชีพ ค่า p น้อยกว่า 0.05 ถือว่ามีความสำคัญทางสถิติ
ประสิทธิภาพของผ้าปิดแผลเส้นใยเจลเงินได้รับการประเมินครั้งแรกกับกลุ่มแบคทีเรียไบโอฟิล์มของ Staphylococcus aureus และ Pseudomonas aeruginosa ในหลอดทดลอง ผ้าปิดแผลเงินประกอบด้วยสูตรเงินที่แตกต่างกัน: ผ้าปิดแผลเงินแบบดั้งเดิมผลิตไอออน Ag1+; ผ้าปิดแผลเงินที่สามารถสร้างไอออน Ag1+ ได้หลังจากเติม EDTA/BC สามารถทำลายเมทริกซ์ไบโอฟิล์มและทำให้แบคทีเรียสัมผัสกับเงินภายใต้ฤทธิ์ต้านแบคทีเรียของไอออนเงิน15 และผ้าปิดแผลที่มีเกลือเงินที่มีออกซิเจนซึ่งผลิตไอออน Ag1+, Ag2+ และ Ag3+ ประสิทธิภาพของผ้าปิดแผลดังกล่าวถูกเปรียบเทียบกับผ้าปิดแผลควบคุมที่ไม่ใช่สารต้านจุลชีพที่ทำจากเส้นใยเจล แบคทีเรียที่ยังมีชีวิตอยู่ภายในไบโอฟิล์มได้รับการประเมินทุก 24 ชั่วโมงเป็นเวลา 8 วัน (รูปที่ 1) ในวันที่ 5 ไบโอฟิล์มได้รับการเพาะเชื้อใหม่ด้วย Staphylococcus aureus จำนวน 3.85 × 10⁵ หรือ P. aeruginosa จำนวน 1.22 × 10⁵ เพื่อประเมินการฟื้นตัวของไบโอฟิล์ม เมื่อเปรียบเทียบกับผ้าปิดแผลควบคุมที่ไม่มีสารต้านจุลชีพ ผ้าปิดแผล Ag1+ มีผลกระทบต่อความอยู่รอดของแบคทีเรียในไบโอฟิล์มของ Staphylococcus aureus และ Pseudomonas aeruginosa น้อยมากในช่วง 5 วัน ในทางตรงกันข้าม ผ้าปิดแผลที่มี Ag ที่มีออกซิเจนและเกลือ Ag1+ + EDTA/BC มีประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียภายในไบโอฟิล์มภายใน 5 วัน หลังจากฉีดแบคทีเรียแบบแพลงก์ตอนซ้ำในวันที่ 5 ไม่พบการฟื้นตัวของไบโอฟิล์ม (รูปที่ 1)
การหาปริมาณแบคทีเรียที่มีชีวิตในไบโอฟิล์มของ Staphylococcus aureus และ Pseudomonas aeruginosa หลังการรักษาด้วยผ้าพันแผลที่มีส่วนผสมของเงิน นำโคโลนีของไบโอฟิล์มของ Staphylococcus aureus และ Pseudomonas aeruginosa มารักษาด้วยผ้าพันแผลที่มีส่วนผสมของเงินหรือผ้าพันแผลควบคุมที่ไม่ผสมสารต้านจุลชีพ และนับจำนวนแบคทีเรียที่มีชีวิตที่เหลืออยู่ทุกๆ 24 ชั่วโมง หลังจาก 5 วัน นำไบโอฟิล์มไปเพาะเชื้อใหม่ด้วย Staphylococcus aureus จำนวน 3.85×10⁵ S. หรือ Pseudomonas aeruginosa จำนวน 1.22×10⁵ P. โดยสร้างโคโลนีแยกกันเพื่อประเมินการฟื้นตัวของไบโอฟิล์ม กราฟแสดงค่าเฉลี่ย ± ค่าความคลาดเคลื่อนมาตรฐาน
เพื่อศึกษาผลของผ้าพันแผลที่มีส่วนผสมของเงินต่อความมีชีวิตของไบโอฟิล์ม จึงได้นำผ้าพันแผลไปพันรอบไบโอฟิล์มที่เจริญเติบโตเต็มที่บนผิวหนังหมูในสภาพนอกร่างกาย หลังจาก 24 ชั่วโมง จึงนำผ้าพันแผลออกและย้อมไบโอฟิล์มด้วยสีย้อมรีแอคทีฟสีน้ำเงิน ซึ่งแบคทีเรียที่มีชีวิตจะย่อยสลายสีย้อมนี้จนกลายเป็นสีชมพู ไบโอฟิล์มที่ได้รับการรักษาด้วยผ้าพันแผลควบคุมจะมีสีชมพู แสดงว่ามีแบคทีเรียที่มีชีวิตอยู่ภายในไบโอฟิล์ม (ภาพที่ 2A) ในทางตรงกันข้าม ไบโอฟิล์มที่ได้รับการรักษาด้วยผ้าพันแผลที่มีส่วนผสมของ Ag oxysols จะมีสีน้ำเงินเป็นหลัก แสดงว่าแบคทีเรียที่เหลืออยู่บนผิวหนังหมูเป็นแบคทีเรียที่ตายแล้ว (ภาพที่ 2B) พบสีน้ำเงินและชมพูผสมกันในไบโอฟิล์มที่ได้รับการรักษาด้วยผ้าพันแผลที่มีส่วนผสมของ Ag1+ แสดงว่ามีทั้งแบคทีเรียที่มีชีวิตและแบคทีเรียที่ตายแล้วอยู่ภายในไบโอฟิล์ม (ภาพที่ 2C) ในขณะที่ผ้าพันแผล EDTA/BC ที่มีส่วนผสมของ Ag1+ จะมีสีน้ำเงินเป็นหลักและมีจุดสีชมพูบ้าง แสดงว่าบริเวณนั้นไม่ได้รับผลกระทบจากผ้าพันแผลที่มีส่วนผสมของเงิน (ภาพที่ 2D) การวัดปริมาณพื้นที่ที่มีการทำงาน (สีชมพู) และพื้นที่ที่ไม่มีการทำงาน (สีน้ำเงิน) แสดงให้เห็นว่าแผ่นควบคุมมีการทำงาน 75% (รูปที่ 2E) แผ่นปิดแผล Ag1+ + EDTA/BC มีประสิทธิภาพคล้ายกับแผ่นปิดแผลเกลือเงินที่มีออกซิเจน โดยมีอัตราการรอดชีวิต 13% และ 14% ตามลำดับ แผ่นปิดแผล Ag1+ ยังช่วยลดความสามารถในการอยู่รอดของแบคทีเรียได้ 21% จากนั้นจึงทำการตรวจสอบไบโอฟิล์มเหล่านี้โดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกน (SEM) หลังจากรักษาด้วยแผ่นปิดแผลควบคุมและแผ่นปิดแผล Ag1+ พบชั้นของ Pseudomonas aeruginosa ปกคลุมผิวหนังหมู (รูปที่ 2F,H) ในขณะที่หลังจากรักษาด้วยแผ่นปิดแผล Ag1+ พบเซลล์แบคทีเรียเพียงเล็กน้อย และพบเซลล์แบคทีเรียเพียงเล็กน้อยอยู่ด้านล่าง เส้นใยคอลลาเจนสามารถพิจารณาได้ว่าเป็นโครงสร้างเนื้อเยื่อของผิวหนังหมู (รูปที่ 2G) หลังจากรักษาด้วยแผ่นปิดแผล Ag1+ + EDTA/BC พบแผ่นแบคทีเรียและแผ่นเส้นใยคอลลาเจนที่อยู่ด้านล่าง (รูปที่ 2I)
การแสดงภาพไบโอฟิล์มของ Pseudomonas aeruginosa หลังการรักษาด้วยแผ่นปิดแผลที่มีส่วนผสมของเงิน (A–D) ความสามารถในการอยู่รอดของแบคทีเรียในไบโอฟิล์มของ Pseudomonas aeruginosa ที่เจริญเติบโตบนผิวหนังหมูถูกแสดงภาพโดยใช้สีย้อม PrestoBlue 24 ชั่วโมงหลังการรักษาด้วยแผ่นปิดแผลที่มีส่วนผสมของเงินหรือแผ่นปิดแผลควบคุมที่ไม่มีฤทธิ์ต้านจุลชีพ แบคทีเรียที่มีชีวิตจะเป็นสีชมพู แบคทีเรียที่ตายแล้วและผิวหนังหมูจะเป็นสีน้ำเงิน (E) การหาปริมาณไบโอฟิล์มของ Pseudomonas aeruginosa ที่เจริญเติบโตบนผิวหนังหมู (จุดสีชมพู) โดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกน Image Pro เวอร์ชัน 10 (FI) และได้รับการรักษาด้วยแผ่นปิดแผลที่มีส่วนผสมของเงินหรือแผ่นปิดแผลควบคุมที่ไม่มีฤทธิ์ต้านจุลชีพเป็นเวลา 24 ชั่วโมง แถบมาตราส่วน SEM = 5 µm (J–M) ไบโอฟิล์มแบบโคโลนีเจริญเติบโตบนแผ่นกรองและถูกย้อมด้วยสีย้อม PrestoBlue หลังการบ่ม 24 ชั่วโมงด้วยแผ่นปิดแผลที่มีส่วนผสมของเงิน
เพื่อตรวจสอบว่าการสัมผัสใกล้ชิดระหว่างวัสดุปิดแผลกับไบโอฟิล์มส่งผลต่อประสิทธิภาพของวัสดุปิดแผลหรือไม่ จึงนำไบโอฟิล์มที่วางอยู่บนพื้นผิวเรียบมาประกบกับวัสดุปิดแผลเป็นเวลา 24 ชั่วโมง แล้วจึงย้อมด้วยสีย้อมรีแอคทีฟ ไบโอฟิล์มที่ไม่ได้รับการรักษาจะมีสีชมพูเข้ม (ภาพที่ 2J) ในทางตรงกันข้ามกับไบโอฟิล์มที่ได้รับการรักษาด้วยวัสดุปิดแผลที่มีเกลือเงินที่มีออกซิเจน (ภาพที่ 2K) ไบโอฟิล์มที่ได้รับการรักษาด้วยวัสดุปิดแผลที่มี Ag1+ หรือ Ag1+ + EDTA/BC จะแสดงแถบสีชมพู (ภาพที่ 2L,M) สีชมพูนี้บ่งชี้ถึงการมีอยู่ของแบคทีเรียที่ยังมีชีวิตอยู่ และเกี่ยวข้องกับบริเวณรอยเย็บภายในวัสดุปิดแผล บริเวณที่เย็บเหล่านี้สร้างช่องว่างที่ทำให้แบคทีเรียภายในไบโอฟิล์มสามารถอยู่รอดได้
เพื่อประเมินประสิทธิภาพของผ้าพันแผลที่มีส่วนผสมของเงินในร่างกาย แผลที่ตัดออกมาจากผิวหนังทั้งหมดของหนูที่ติดเชื้อไบโอฟิล์ม S. aureus และ P. aeruginosa ที่เจริญเต็มที่แล้ว ถูกรักษาด้วยผ้าพันแผลควบคุมที่ไม่มีฤทธิ์ต้านจุลชีพหรือผ้าพันแผลที่มีส่วนผสมของเงิน หลังจากรักษาเป็นเวลา 3 วัน การวิเคราะห์ภาพด้วยตาเปล่าแสดงให้เห็นว่าขนาดของแผลเล็กลงเมื่อรักษาด้วยผ้าพันแผลที่มีส่วนผสมของเกลือออกซิเจนเมื่อเทียบกับผ้าพันแผลควบคุมที่ไม่มีฤทธิ์ต้านจุลชีพและผ้าพันแผลที่มีส่วนผสมของเงินชนิดอื่น (ภาพที่ 3A-H) เพื่อยืนยันผลการสังเกตเหล่านี้ จึงได้เก็บตัวอย่างแผลและวัดพื้นที่แผลและการสร้างเนื้อเยื่อใหม่บนชิ้นเนื้อที่ย้อมด้วยฮีมาทอกซิลินและอีโอซินโดยใช้ซอฟต์แวร์ Image Pro เวอร์ชัน 10 (ภาพที่ 3I-L)
ผลของผ้าปิดแผลที่มีส่วนผสมของเงินต่อพื้นผิวแผลและการสร้างเซลล์เยื่อบุผิวใหม่ของแผลที่ติดเชื้อไบโอฟิล์ม (A–H) เซลล์ขนาดเล็กที่ติดเชื้อไบโอฟิล์มของ Pseudomonas aeruginosa (A–D) และ Staphylococcus aureus (E–H) หลังจากรักษาเป็นเวลาสามวันด้วยผ้าปิดแผลควบคุมที่ไม่มีฤทธิ์ต้านจุลชีพ ผ้าปิดแผลเกลือ Ag ที่มีออกซิเจน ผ้าปิดแผล Ag1+ และผ้าปิดแผล Ag1+ ภาพมาโครสโคปิกที่เป็นตัวอย่าง แผลของหนูที่ปิดด้วยผ้าปิดแผล Ag1+ + EDTA/BC (IL) ตัวอย่างการติดเชื้อ Pseudomonas aeruginosa ส่วนตัดทางจุลพยาธิวิทยาที่ย้อมด้วยฮีมาทอกซิลินและอีโอซิน ใช้ในการวัดพื้นที่แผลและการสร้างเซลล์เยื่อบุผิวใหม่ การวัดปริมาณพื้นที่แผล (M, O) และเปอร์เซ็นต์การสร้างเนื้อเยื่อใหม่ (N, P) ของแผลที่ติดเชื้อไบโอฟิล์ม Pseudomonas aeruginosa (M, N) และ Staphylococcus aureus (O, P) (ต่อกลุ่มการรักษา n = 12) กราฟแสดงค่าเฉลี่ย +/- ค่าความคลาดเคลื่อนมาตรฐาน * หมายถึง p = < 0.05 ** หมายถึง p = < 0.01; มาตราส่วนมหภาค = 2.5 มม., มาตราส่วนทางจุลภาค = 500 µm
การวัดขนาดพื้นที่แผลในแผลที่ติดเชื้อไบโอฟิล์มของ Pseudomonas aeruginosa (รูปที่ 3M) แสดงให้เห็นว่าแผลที่รักษาด้วยเกลือออกซีของเงินมีขนาดแผลเฉลี่ย 2.5 มม.² ในขณะที่ผ้าพันแผลควบคุมที่ไม่มีสารต้านจุลชีพมีขนาดแผลเฉลี่ย 3.1 มม.² ซึ่งไม่เป็นความจริง (รูปที่ 3M; p = 0.423) แผลที่รักษาด้วย Ag1+ หรือ Ag1+ + EDTA/BC ไม่แสดงการลดลงของพื้นที่แผล (3.1 มม.² และ 3.6 มม.² ตามลำดับ) การรักษาด้วยผ้าพันแผลเกลือเงินที่มีออกซิเจนช่วยส่งเสริมการสร้างเซลล์เยื่อบุผิวใหม่ได้มากกว่าผ้าพันแผลควบคุมที่ไม่มีสารต้านจุลชีพ (34% และ 15% ตามลำดับ; p = 0.029) และ Ag1+ หรือ Ag1+ + EDTA/BC (10% และ 11%) (รูปที่ 3N)
พบแนวโน้มที่คล้ายคลึงกันในพื้นที่บาดแผลและการสร้างเซลล์เยื่อบุผิวใหม่ในบาดแผลที่ติดเชื้อไบโอฟิล์มของ S. aureus (รูปที่ 3O) ผ้าปิดแผลที่มีเกลือเงินที่มีออกซิเจนช่วยลดพื้นที่บาดแผล (2.0 มม.²) ลง 23% เมื่อเทียบกับผ้าปิดแผลควบคุมที่ไม่มีสารต้านจุลชีพ (2.6 มม.²) แม้ว่าการลดลงนี้จะไม่มีความสำคัญทางสถิติ (p = 0.304) (รูปที่ 3O) นอกจากนี้ พื้นที่บาดแผลในกลุ่มที่ได้รับการรักษาด้วย Ag1+ ลดลงเล็กน้อย (2.4 มม.²) ในขณะที่บาดแผลที่ได้รับการรักษาด้วยผ้าปิดแผล Ag1+ + EDTA/BC ไม่ลดพื้นที่บาดแผลลง (2.9 มม.²) เกลือออกซิเจนของ Ag ยังส่งเสริมการสร้างเซลล์เยื่อบุผิวใหม่ของบาดแผลที่ติดเชื้อไบโอฟิล์มของ S. aureus (31%) ได้มากกว่าบาดแผลที่ได้รับการรักษาด้วยผ้าปิดแผลควบคุมที่ไม่มีสารต้านจุลชีพ (12%, p = 0.003) (รูปที่ 3P) แผ่นปิดแผล Ag1+ (16%, p = 0.903) และแผ่นปิดแผล Ag+1 + EDTA/BC (14%, p = 0.965) แสดงระดับการสร้างเซลล์เยื่อบุผิวใหม่ที่คล้ายคลึงกับกลุ่มควบคุม
เพื่อแสดงภาพผลของผ้าพันแผลที่มีส่วนผสมของเงินต่อเมทริกซ์ของไบโอฟิล์ม จึงได้ทำการย้อมสีด้วย Toto 1 และ Syto 60 ไอโอไดด์ (รูปที่ 4) Toto 1 ไอโอไดด์เป็นสีย้อมที่ไม่สามารถซึมผ่านเซลล์ได้ ซึ่งสามารถใช้แสดงภาพกรดนิวคลีอิกนอกเซลล์ได้อย่างแม่นยำ ซึ่งมีอยู่มากมายใน EPS ของไบโอฟิล์ม ส่วน Syto 60 เป็นสีย้อมที่สามารถซึมผ่านเซลล์ได้ ใช้เป็นสีย้อมเสริม16 การสังเกต Toto 1 และ Syto 60 ไอโอไดด์ในบาดแผลที่ติดเชื้อไบโอฟิล์มของ Pseudomonas aeruginosa (รูปที่ 4A-D) และ Staphylococcus aureus (รูปที่ 4I-L) แสดงให้เห็นว่าหลังจากรักษาด้วยผ้าพันแผลเป็นเวลา 3 วัน EPS ในไบโอฟิล์มลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ผ้าพันแผลประกอบด้วยเกลือออกซิเจน Ag และ Ag1+ + EDTA/BC ผ้าปิดแผล Ag1+ ที่ไม่มีส่วนประกอบต้านการก่อตัวของไบโอฟิล์มเพิ่มเติม ช่วยลดปริมาณ DNA ที่ลอยอยู่ในกระแสเลือดในแผลที่ติดเชื้อ Pseudomonas aeruginosa ได้อย่างมีนัยสำคัญ แต่มีประสิทธิภาพน้อยกว่าในแผลที่ติดเชื้อ Staphylococcus aureus
การถ่ายภาพในร่างกายของไบโอฟิล์มในแผลหลังการรักษา 3 วันด้วยผ้าพันแผลควบคุมหรือผ้าพันแผลที่มีส่วนผสมของเงิน ภาพจากกล้องจุลทรรศน์คอนโฟคอลของ Pseudomonas aeruginosa (A–D) และ Staphylococcus aureus (I–L) ที่ย้อมด้วย Toto 1 (สีเขียว) เพื่อแสดงกรดนิวคลีอิกนอกเซลล์ ซึ่งเป็นส่วนประกอบของพอลิเมอร์ไบโอฟิล์มนอกเซลล์ สำหรับการย้อมกรดนิวคลีอิกภายในเซลล์ ให้ใช้ Syto 60 (สีแดง) ภาพจากกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกนของแผลที่ติดเชื้อไบโอฟิล์มของ Pseudomonas aeruginosa (E–H) และ Staphylococcus aureus (M–P) หลังการรักษา 3 วันด้วยผ้าพันแผลควบคุมและผ้าพันแผลที่มีส่วนผสมของเงิน แถบมาตราส่วน SEM = 5 µm แถบมาตราส่วนการถ่ายภาพคอนโฟคอล = 50 µm
การใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกนแสดงให้เห็นว่า หนูที่ได้รับการฉีดเชื้อด้วยโคโลนีไบโอฟิล์มของ Pseudomonas aeruginosa (รูปที่ 4E-H) และ Staphylococcus aureus (รูปที่ 4M-P) มีจำนวนแบคทีเรียในแผลลดลงอย่างมีนัยสำคัญหลังจากได้รับการรักษาด้วยผ้าพันแผลที่มีส่วนผสมของเงินทั้งหมดเป็นเวลา 3 วัน
เพื่อประเมินผลของผ้าปิดแผลที่มีส่วนผสมของเงินต่อการอักเสบของแผลในหนูที่ติดเชื้อไบโอฟิล์ม จึงทำการย้อมสีทางอิมมูโนฮิสโตเคมีของชิ้นส่วนแผลที่ติดเชื้อไบโอฟิล์มซึ่งได้รับการรักษาด้วยผ้าปิดแผลควบคุมหรือผ้าปิดแผลที่มีส่วนผสมของเงินเป็นเวลา 3 วัน โดยใช้แอนติบอดีที่จำเพาะต่อเซลล์เม็ดเลือดขาวชนิดนิวโทรฟิลและแมโครฟาจ (รูปที่ 5) ผ้าปิดแผลที่มีส่วนผสมของเงินทุกชนิดช่วยลดจำนวนเซลล์เม็ดเลือดขาวชนิดนิวโทรฟิลและแมโครฟาจในแผลที่ติดเชื้อ Pseudomonas aeruginosa เมื่อเทียบกับผ้าปิดแผลควบคุมที่ไม่มีส่วนผสมของสารต้านจุลชีพหลังจากการรักษา 3 วัน อย่างไรก็ตาม การรักษาด้วยผ้าปิดแผลที่มีส่วนผสมของเกลือเงินที่มีออกซิเจนส่งผลให้จำนวนเซลล์เม็ดเลือดขาวชนิดนิวโทรฟิล (p = <0.0001) และแมโครฟาจ (p = <0.0001) ลดลงมากกว่าผ้าปิดแผลที่มีส่วนผสมของเงินชนิดอื่นๆ ที่ทดสอบ (รูปที่ 5I,J) แม้ว่า Ag1+ + EDTA/BC จะมีผลต่อไบโอฟิล์มในแผลมากกว่า แต่ก็ลดระดับนิวโทรฟิลและแมโครฟาจได้น้อยกว่าการใช้ผ้าพันแผล Ag1+ เพียงอย่างเดียว พบว่าแผลที่มีการติดเชื้อไบโอฟิล์มของ S. aureus ในระดับปานกลางมีการลดลงอย่างมีนัยสำคัญหลังจากใช้ผ้าพันแผล Ag (p = <0.0001), Ag1+ (p = 0.0008) และ Ag1++ EDTA/BC (p = 0.0043) เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม และพบแนวโน้มที่คล้ายกันสำหรับภาวะเม็ดเลือดขาวต่ำ (รูปที่ 5K) อย่างไรก็ตาม มีเพียงผ้าพันแผลเกลือ Ag ที่มีออกซิเจนเท่านั้นที่แสดงให้เห็นถึงการลดลงอย่างมีนัยสำคัญของจำนวนแมโครฟาจในเนื้อเยื่อแกรนูเลชันเมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุมในแผลที่มีการติดเชื้อไบโอฟิล์มของ S. aureus (p = 0.0339) (รูปที่ 5L)
มีการวัดปริมาณนิวโทรฟิลและแมโครฟาจในบาดแผลที่ติดเชื้อไบโอฟิล์มของ Pseudomonas aeruginosa และ Staphylococcus aureus หลังจากรักษาด้วยผ้าพันแผลควบคุมที่ไม่ต้านเชื้อแบคทีเรียหรือผ้าพันแผลที่มีส่วนผสมของเงินเป็นเวลา 3 วัน มีการวัดปริมาณนิวโทรฟิล (AD) และแมโครฟาจ (EH) ในชิ้นเนื้อที่ย้อมด้วยแอนติบอดีจำเพาะสำหรับนิวโทรฟิลหรือแมโครฟาจ การวัดปริมาณนิวโทรฟิล (I และ K) และแมโครฟาจ (J และ L) ในบาดแผลที่ติดเชื้อไบโอฟิล์มของ Pseudomonas aeruginosa (I และ J) และ Staphylococcus aureus (K & L) N = 12 ต่อกลุ่ม กราฟแสดงค่าเฉลี่ย +/- ค่าความคลาดเคลื่อนมาตรฐาน ค่าความสำคัญเมื่อเปรียบเทียบกับผ้าพันแผลควบคุมที่ไม่ต้านเชื้อแบคทีเรีย * หมายถึง p = < 0.05, ** หมายถึง p = < 0.01; *** หมายถึง p = < 0.001; แสดงว่า p = < 0.0001)
จากนั้นเราได้ประเมินผลของผ้าปิดแผลที่มีส่วนผสมของเงินต่อการสมานแผลที่ไม่เกี่ยวข้องกับการติดเชื้อ แผลผ่าตัดที่ไม่ติดเชื้อได้รับการรักษาด้วยผ้าปิดแผลควบคุมที่ไม่มีฤทธิ์ต้านจุลชีพหรือผ้าปิดแผลที่มีส่วนผสมของเงินเป็นเวลา 3 วัน (ภาพที่ 6) ในบรรดาผ้าปิดแผลที่มีส่วนผสมของเงินที่ทดสอบ มีเพียงแผลที่ได้รับการรักษาด้วยผ้าปิดแผลที่มีส่วนผสมของเกลือออกซิเจนเท่านั้นที่ดูเล็กลงในภาพถ่ายมาโครเมื่อเทียบกับแผลที่ได้รับการรักษาด้วยผ้าปิดแผลควบคุม (ภาพที่ 6A-D) การวัดพื้นที่แผลโดยใช้การวิเคราะห์ทางเนื้อเยื่อวิทยาแสดงให้เห็นว่าพื้นที่แผลเฉลี่ยหลังจากได้รับการรักษาด้วยผ้าปิดแผลที่มีส่วนผสมของเงินออกซิโซลคือ 2.35 ตารางมิลลิเมตร เมื่อเทียบกับ 2.96 ตารางมิลลิเมตรสำหรับแผลที่ได้รับการรักษาด้วยกลุ่มควบคุม แต่ความแตกต่างนี้ไม่มีนัยสำคัญทางสถิติ (p = 0.488) (ภาพที่ 6I) ในทางตรงกันข้าม ไม่พบการลดลงของพื้นที่แผลหลังจากรักษาด้วยผ้าปิดแผล Ag1+ (3.38 มม.² , p = 0.757) หรือ Ag1+ + EDTA/BC (4.18 มม.² , p = 0.054) เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม พบการสร้างเซลล์เยื่อบุผิวใหม่เพิ่มขึ้นเมื่อใช้ผ้าปิดแผล Ag oxysol เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม (30% เทียบกับ 22% ตามลำดับ) แม้ว่าจะไม่ถึงระดับนัยสำคัญทางสถิติ (p = 0.067) แต่ก็ถือว่ามีนัยสำคัญและยืนยันผลลัพธ์ก่อนหน้านี้ ผ้าปิดแผลที่มี oxysol ช่วยส่งเสริมการสร้างเซลล์เยื่อบุผิวใหม่ - การสร้างเซลล์เยื่อบุผิวของแผลที่ไม่ติดเชื้อ17 ในทางตรงกันข้าม การรักษาด้วยผ้าปิดแผล Ag1+ หรือ Ag1+ + EDTA/BC ไม่มีผลหรือแสดงให้เห็นการสร้างเซลล์เยื่อบุผิวใหม่ที่ลดลงเมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุม
ผลของการใช้ผ้าปิดแผลที่มีส่วนผสมของเงินต่อการสมานแผลในหนูทดลองที่ไม่ติดเชื้อที่ได้รับการผ่าตัดเอาเนื้อเยื่อออกทั้งหมด (AD) ภาพถ่ายมาโครของแผลหลังจากรักษาด้วยผ้าปิดแผลควบคุมที่ไม่ต้านจุลชีพและผ้าปิดแผลที่มีส่วนผสมของเงินเป็นเวลาสามวัน (EH) ภาพตัดขวางของแผลที่ย้อมด้วยฮีมาทอกซิลินและอีโอซิน การวัดพื้นที่แผล (I) และเปอร์เซ็นต์การสร้างเนื้อเยื่อใหม่ (J) คำนวณจากภาพตัดขวางทางจุลพยาธิวิทยาที่จุดกึ่งกลางของแผลโดยใช้ซอฟต์แวร์วิเคราะห์ภาพ (n = 11–12 ต่อกลุ่มการรักษา) กราฟแสดงค่าเฉลี่ย +/- ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน * หมายถึง p = <0.05
เงินมีประวัติการใช้เป็นสารต้านจุลชีพในการรักษาบาดแผลมายาวนาน แต่สูตรและวิธีการนำส่งที่แตกต่างกันมากมายอาจส่งผลให้ประสิทธิภาพในการต้านจุลชีพแตกต่างกัน 18 ยิ่งไปกว่านั้น คุณสมบัติในการต้านไบโอฟิล์มของระบบนำส่งเงินเฉพาะยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างถ่องแท้ แม้ว่าการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันของร่างกายจะมีประสิทธิภาพค่อนข้างดีต่อแบคทีเรียที่ลอยอยู่ในของเหลว แต่โดยทั่วไปแล้วจะมีประสิทธิภาพน้อยกว่าต่อไบโอฟิล์ม 19 แบคทีเรียที่ลอยอยู่ในของเหลวจะถูกแมโครฟาจจับกินได้ง่าย แต่ภายในไบโอฟิล์ม เซลล์ที่รวมตัวกันจะก่อให้เกิดปัญหาเพิ่มเติมโดยจำกัดการตอบสนองของร่างกายจนถึงขั้นที่เซลล์ภูมิคุ้มกันสามารถเกิดอะพอพโทซิสและปล่อยปัจจัยที่ก่อให้เกิดการอักเสบเพื่อเพิ่มการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน 20 มีการสังเกตว่าเม็ดเลือดขาวบางชนิดสามารถแทรกซึมเข้าไปในไบโอฟิล์มได้ 21 แต่ไม่สามารถจับกินแบคทีเรียได้เมื่อการป้องกันนี้ถูกทำลาย 22 ควรใช้วิธีการแบบองค์รวมเพื่อสนับสนุนการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันของร่างกายต่อการติดเชื้อไบโอฟิล์มในบาดแผล การกำจัดเนื้อเยื่อที่ตายแล้วออกจากแผลสามารถทำลายไบโอฟิล์มและกำจัดเชื้อโรคส่วนใหญ่ได้ แต่การตอบสนองทางภูมิคุ้มกันของร่างกายอาจไม่มีประสิทธิภาพต่อไบโอฟิล์มที่เหลืออยู่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันของร่างกายบกพร่อง ดังนั้น การรักษาด้วยยาต้านจุลชีพ เช่น ผ้าปิดแผลที่มีส่วนผสมของเงิน สามารถช่วยกระตุ้นการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันของร่างกายและกำจัดเชื้อโรคที่ก่อให้เกิดการติดเชื้อจากไบโอฟิล์มได้ องค์ประกอบ ความเข้มข้น ความสามารถในการละลาย และสารตั้งต้นในการนำส่ง สามารถส่งผลต่อประสิทธิภาพในการต้านจุลชีพของเงินได้ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ความก้าวหน้าในเทคโนโลยีการแปรรูปเงินทำให้ผ้าปิดแผลเหล่านี้มีประสิทธิภาพมากขึ้น9,23 เมื่อเทคโนโลยีผ้าปิดแผลที่มีส่วนผสมของเงินก้าวหน้าขึ้น จึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องเข้าใจประสิทธิภาพของผ้าปิดแผลเหล่านี้ในการควบคุมการติดเชื้อในแผล และที่สำคัญยิ่งกว่านั้นคือ ผลกระทบของเงินที่มีศักยภาพเหล่านี้ต่อสภาพแวดล้อมของแผลและการรักษา
ในการศึกษาครั้งนี้ เราได้เปรียบเทียบประสิทธิภาพของแผ่นปิดแผลเงินขั้นสูงสองชนิดกับแผ่นปิดแผลเงินแบบดั้งเดิมที่สร้างไอออน Ag1+ ในการต่อต้านไบโอฟิล์มโดยใช้แบบจำลองในหลอดทดลองและในร่างกายที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ เรายังได้ประเมินผลของแผ่นปิดแผลเหล่านี้ต่อสภาพแวดล้อมของแผลและการหายของแผลโดยไม่ขึ้นกับการติดเชื้อ เพื่อลดอิทธิพลของเมทริกซ์นำส่ง แผ่นปิดแผลเงินทั้งหมดที่ทดสอบจึงประกอบด้วยคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส
การประเมินเบื้องต้นของเราเกี่ยวกับการใช้ผ้าปิดแผลที่มีส่วนผสมของเงินเหล่านี้กับไบโอฟิล์มของแบคทีเรีย Pseudomonas aeruginosa และ Staphylococcus aureus แสดงให้เห็นว่า ผ้าปิดแผลที่มีส่วนผสมของเงินขั้นสูงสองชนิด ได้แก่ Ag1+ + EDTA/BC และเกลือเงินที่มีออกซิเจน มีประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียในไบโอฟิล์มได้อย่างมีประสิทธิภาพภายในไม่กี่วัน ซึ่งแตกต่างจากผ้าปิดแผล Ag1+ แบบดั้งเดิม นอกจากนี้ ผ้าปิดแผลเหล่านี้ยังป้องกันการก่อตัวใหม่ของไบโอฟิล์มเมื่อสัมผัสกับแบคทีเรียแบบแพลงก์ตอนซ้ำๆ ผ้าปิดแผล Ag1+ ที่มีส่วนผสมของเงินคลอไรด์ ซึ่งเป็นสารประกอบเงินและเมทริกซ์พื้นฐานเดียวกันกับ Ag1+ + EDTA/BC มีผลต่อความมีชีวิตของแบคทีเรียภายในไบโอฟิล์มอย่างจำกัดในช่วงเวลาเดียวกัน การสังเกตว่าผ้าปิดแผล Ag1+ + EDTA/BC มีประสิทธิภาพในการต่อต้านไบโอฟิล์มมากกว่าผ้าปิดแผล Ag1+ ที่ประกอบด้วยเมทริกซ์เดียวกันและสารประกอบเงิน สนับสนุนแนวคิดที่ว่าจำเป็นต้องมีส่วนผสมเพิ่มเติมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของเงินคลอไรด์ในการต่อต้านไบโอฟิล์ม ดังที่ได้มีการรายงานไว้ในที่อื่น15 ผลลัพธ์เหล่านี้สนับสนุนแนวคิดที่ว่า BC และ EDTA มีบทบาทเพิ่มเติมที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมของวัสดุปิดแผล และการขาดส่วนประกอบนี้ในวัสดุปิดแผล Ag1+ อาจเป็นสาเหตุที่ทำให้ไม่สามารถแสดงประสิทธิภาพในหลอดทดลองได้ เราพบว่าวัสดุปิดแผลเกลือเงินที่มีออกซิเจนซึ่งผลิตไอออน Ag2+ และ Ag3+ แสดงประสิทธิภาพในการต้านเชื้อแบคทีเรียที่แข็งแกร่งกว่า Ag1+ และอยู่ในระดับใกล้เคียงกับ Ag1+ + EDTA/BC อย่างไรก็ตาม เนื่องจากศักยภาพรีดอกซ์สูง จึงไม่ชัดเจนว่าไอออน Ag3+ จะยังคงออกฤทธิ์และมีประสิทธิภาพต่อไบโอฟิล์มในแผลได้นานแค่ไหน ดังนั้นจึงควรศึกษาเพิ่มเติม นอกจากนี้ ยังมีวัสดุปิดแผลหลายชนิดที่สร้างไอออน Ag1+ ซึ่งไม่ได้ทำการทดสอบในงานวิจัยนี้ วัสดุปิดแผลเหล่านี้ประกอบด้วยสารประกอบเงิน ความเข้มข้น และเมทริกซ์พื้นฐานที่แตกต่างกัน ซึ่งอาจส่งผลต่อการส่งมอบไอออน Ag1+ และประสิทธิภาพในการต่อต้านไบโอฟิล์ม นอกจากนี้ยังควรสังเกตว่ามีแบบจำลองในหลอดทดลองและในร่างกายหลายแบบที่ใช้ในการประเมินประสิทธิภาพของวัสดุปิดแผลต่อไบโอฟิล์ม ชนิดของแบบจำลองที่ใช้ รวมถึงปริมาณเกลือและโปรตีนในอาหารเลี้ยงเชื้อที่ใช้ในแบบจำลองเหล่านี้ จะส่งผลต่อประสิทธิภาพของวัสดุปิดแผล ในแบบจำลองในร่างกายของเรา เราปล่อยให้ไบโอฟิล์มเจริญเติบโตในหลอดทดลอง แล้วจึงถ่ายโอนไปยังผิวหนังบริเวณบาดแผล การตอบสนองทางภูมิคุ้มกันของหนูค่อนข้างมีประสิทธิภาพต่อแบคทีเรียที่ลอยอยู่ในของเหลวที่สัมผัสกับบาดแผล ทำให้เกิดไบโอฟิล์มขึ้นเมื่อบาดแผลหาย การเพิ่มไบโอฟิล์มที่เจริญเติบโตเต็มที่ลงในบาดแผลจะจำกัดประสิทธิภาพของการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันของร่างกายต่อการก่อตัวของไบโอฟิล์ม โดยปล่อยให้ไบโอฟิล์มที่เจริญเติบโตเต็มที่ก่อตัวขึ้นภายในบาดแผลก่อนที่การรักษาจะเริ่มต้น ดังนั้น แบบจำลองของเราจึงช่วยให้เราประเมินประสิทธิภาพของวัสดุปิดแผลต้านจุลชีพต่อไบโอฟิล์มที่เจริญเติบโตเต็มที่ก่อนที่บาดแผลจะเริ่มหาย
นอกจากนี้ เรายังพบว่าความกระชับของผ้าปิดแผลมีผลต่อประสิทธิภาพของผ้าปิดแผลที่มีส่วนผสมของเงินต่อไบโอฟิล์มที่เพาะเลี้ยงในหลอดทดลองและผิวหนังหมู การสัมผัสใกล้ชิดกับแผลถือเป็นสิ่งสำคัญต่อประสิทธิภาพในการต้านเชื้อแบคทีเรียของผ้าปิดแผล24,25 ผ้าปิดแผลที่มีเกลือเงินที่มีออกซิเจนจะสัมผัสใกล้ชิดกับไบโอฟิล์มที่เจริญเต็มที่ ส่งผลให้จำนวนแบคทีเรียที่มีชีวิตภายในไบโอฟิล์มลดลงอย่างมีนัยสำคัญหลังจาก 24 ชั่วโมง ในทางตรงกันข้าม เมื่อรักษาด้วยผ้าปิดแผล Ag1+ และ Ag1+ + EDTA/BC จำนวนแบคทีเรียที่มีชีวิตยังคงอยู่เป็นจำนวนมาก ผ้าปิดแผลเหล่านี้มีรอยเย็บตลอดความยาวของผ้าปิดแผล ซึ่งสร้างช่องว่างที่ป้องกันการสัมผัสใกล้ชิดกับไบโอฟิล์ม ในการศึกษาในหลอดทดลองของเรา พื้นที่ที่ไม่สัมผัสเหล่านี้ป้องกันการฆ่าแบคทีเรียที่มีชีวิตภายในไบโอฟิล์ม เราประเมินความมีชีวิตของแบคทีเรียหลังจากรักษาไปแล้ว 24 ชั่วโมงเท่านั้น เมื่อเวลาผ่านไป ผ้าปิดแผลจะอิ่มตัวมากขึ้น อาจมีช่องว่างน้อยลง ทำให้พื้นที่สำหรับแบคทีเรียที่มีชีวิตเหล่านี้ลดลง อย่างไรก็ตาม นี่เป็นการเน้นย้ำถึงความสำคัญของส่วนประกอบของน้ำสลัด ไม่ใช่แค่ชนิดของเงินในน้ำสลัดเท่านั้น
แม้ว่าการศึกษาในหลอดทดลองจะมีประโยชน์สำหรับการเปรียบเทียบประสิทธิภาพของเทคโนโลยีเงินชนิดต่างๆ แต่การทำความเข้าใจผลกระทบของวัสดุปิดแผลเหล่านี้ต่อไบโอฟิล์มในร่างกายก็มีความสำคัญเช่นกัน เนื่องจากเนื้อเยื่อของร่างกายและการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันมีส่วนช่วยให้วัสดุปิดแผลมีประสิทธิภาพในการต่อต้านไบโอฟิล์ม เราได้สังเกตผลกระทบของวัสดุปิดแผลเหล่านี้ต่อไบโอฟิล์มในแผลโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกนและการย้อมสี EPS ของไบโอฟิล์มโดยใช้สีย้อมดีเอ็นเอภายในและภายนอกเซลล์ เราพบว่าหลังจากรักษา 3 วัน วัสดุปิดแผลทุกชนิดมีประสิทธิภาพในการลดดีเอ็นเออิสระในแผลที่ติดเชื้อไบโอฟิล์ม แต่แผ่นปิดแผล Ag1+ มีประสิทธิภาพน้อยกว่าในแผลที่ติดเชื้อ Staphylococcus aureus กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกนยังแสดงให้เห็นว่ามีแบคทีเรียน้อยลงอย่างมีนัยสำคัญในแผลที่รักษาด้วยวัสดุปิดแผลที่มีส่วนประกอบของเงิน แม้ว่าจะเห็นได้ชัดเจนกว่าในแผ่นปิดแผลที่มีเกลือเงินที่เติมออกซิเจนและแผ่นปิดแผล Ag1+ + EDTA/BC เมื่อเทียบกับแผ่นปิดแผล Ag1+ ข้อมูลเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าผ้าพันแผลที่มีส่วนผสมของเงินที่ทดสอบมีผลกระทบต่อโครงสร้างของไบโอฟิล์มในระดับที่แตกต่างกัน แต่ไม่มีผ้าพันแผลที่มีส่วนผสมของเงินชนิดใดที่สามารถกำจัดไบโอฟิล์มได้ทั้งหมด ซึ่งสนับสนุนความจำเป็นในการใช้แนวทางการรักษาแบบองค์รวมสำหรับการรักษาการติดเชื้อไบโอฟิล์มในแผล เช่น การใช้ปลอกแขนที่มีส่วนผสมของเงิน โดยก่อนการรักษาจะต้องมีการกำจัดไบโอฟิล์มส่วนใหญ่ด้วยวิธีการทางกายภาพก่อน
แผลเรื้อรังมักอยู่ในภาวะอักเสบรุนแรง โดยมีเซลล์อักเสบส่วนเกินตกค้างอยู่ในเนื้อเยื่อแผลเป็นเวลานาน ทำให้เกิดความเสียหายต่อเนื้อเยื่อและลดปริมาณออกซิเจนที่จำเป็นต่อการเผาผลาญและการทำงานของเซลล์ในแผลอย่างมีประสิทธิภาพ26 ไบโอฟิล์มยิ่งทำให้สภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวยต่อการรักษาแผลรุนแรงขึ้น โดยส่งผลเสียต่อการรักษาในหลายๆ ด้าน รวมถึงการยับยั้งการเพิ่มจำนวนและการเคลื่อนย้ายของเซลล์ และการกระตุ้นไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบ27 เนื่องจากผ้าปิดแผลที่มีส่วนผสมของเงินมีประสิทธิภาพมากขึ้น จึงเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องเข้าใจผลกระทบที่มีต่อสภาพแวดล้อมและการรักษาแผล
ที่น่าสนใจคือ แม้ว่าผ้าพันแผลที่มีส่วนผสมของเงินทุกชนิดจะมีผลต่อองค์ประกอบของไบโอฟิล์ม แต่ผ้าพันแผลที่มีส่วนผสมของเกลือเงินที่มีออกซิเจนเท่านั้นที่ช่วยเพิ่มการสร้างเซลล์เยื่อบุผิวใหม่ของแผลติดเชื้อเหล่านี้ ข้อมูลเหล่านี้สนับสนุนผลการค้นพบก่อนหน้านี้ของเรา17 และของ Kalan et al. (2017)28 ซึ่งแสดงให้เห็นถึงความปลอดภัยและความเป็นพิษที่ดีของเกลือเงินที่มีออกซิเจน เนื่องจากความเข้มข้นของเงินที่ต่ำกว่าก็มีประสิทธิภาพในการต่อต้านไบโอฟิล์ม
การศึกษาปัจจุบันของเราเน้นให้เห็นถึงความแตกต่างของเทคโนโลยีเงินระหว่างผ้าปิดแผลเงินต้านจุลชีพและผลกระทบของเทคโนโลยีนี้ต่อสภาพแวดล้อมของแผลและการรักษาที่ไม่ขึ้นกับการติดเชื้อ อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์เหล่านี้แตกต่างจากการศึกษาครั้งก่อนๆ ที่แสดงให้เห็นว่าผ้าปิดแผล Ag1+ + EDTA/BC ช่วยปรับปรุงพารามิเตอร์การรักษาของหูกระต่ายที่ได้รับบาดเจ็บในร่างกาย อย่างไรก็ตาม นี่อาจเป็นเพราะความแตกต่างในแบบจำลองสัตว์ เวลาในการวัด และวิธีการใช้แบคทีเรีย29 ในกรณีนี้ การวัดแผลทำหลังจากได้รับบาดเจ็บ 12 วัน เพื่อให้ส่วนประกอบที่ออกฤทธิ์ของผ้าปิดแผลทำงานกับไบโอฟิล์มในระยะเวลาที่ยาวนานขึ้น ซึ่งได้รับการสนับสนุนจากการศึกษาที่แสดงให้เห็นว่าแผลที่ขาที่ติดเชื้อทางคลินิกซึ่งรักษาด้วย Ag1+ + EDTA/BC ในตอนแรกมีขนาดใหญ่ขึ้นหลังจากรักษาไปหนึ่งสัปดาห์ จากนั้นในช่วง 3 สัปดาห์ถัดไปของการรักษาด้วย Ag1+ + EDTA/BC และภายใน 4 สัปดาห์ของการใช้ยาที่ไม่ใช่ยาต้านจุลชีพ ผ้าปิดแผล CMC ช่วยลดขนาดของแผล30
ก่อนหน้านี้มีการแสดงให้เห็นแล้วว่าเงินบางรูปแบบและความเข้มข้นมีฤทธิ์เป็นพิษต่อเซลล์ในหลอดทดลอง 11 แต่ผลลัพธ์ในหลอดทดลองเหล่านี้ไม่ได้หมายความว่าจะส่งผลเสียต่อร่างกายเสมอไป นอกจากนี้ ความก้าวหน้าในเทคโนโลยีเงินและความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับสารประกอบและความเข้มข้นของเงินในวัสดุปิดแผลได้นำไปสู่การพัฒนาวัสดุปิดแผลที่มีเงินซึ่งปลอดภัยและมีประสิทธิภาพมากมาย อย่างไรก็ตาม เมื่อเทคโนโลยีวัสดุปิดแผลที่มีเงินก้าวหน้าขึ้น สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจผลกระทบของวัสดุปิดแผลเหล่านี้ต่อสภาพแวดล้อมของแผล 31,32,33 ก่อนหน้านี้มีรายงานว่าอัตราการสร้างเยื่อบุผิวใหม่ที่เพิ่มขึ้นสอดคล้องกับสัดส่วนของแมโครฟาจ M2 ที่ต้านการอักเสบที่เพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับฟีโนไทป์ M1 ที่ก่อให้เกิดการอักเสบ สิ่งนี้ได้รับการสังเกตในแบบจำลองหนูทดลองก่อนหน้านี้ที่เปรียบเทียบวัสดุปิดแผลไฮโดรเจลที่มีเงินกับซิลเวอร์ซัลฟาไดอะซีนและไฮโดรเจลที่ไม่ต้านจุลชีพ 34
แผลเรื้อรังอาจแสดงอาการอักเสบมากเกินไป และพบว่าการมีนิวโทรฟิลมากเกินไปอาจเป็นอันตรายต่อการสมานแผล35 ในการศึกษาในหนูที่ขาดนิวโทรฟิล พบว่าการมีนิวโทรฟิลทำให้การสร้างเยื่อบุผิวใหม่ล่าช้า การมีนิวโทรฟิลมากเกินไปนำไปสู่ระดับของโปรตีเอสและอนุมูลอิสระ เช่น ซูเปอร์ออกไซด์และไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ซึ่งเกี่ยวข้องกับแผลเรื้อรังและแผลหายช้า37,38 ในทำนองเดียวกัน การเพิ่มขึ้นของจำนวนแมโครฟาจ หากไม่ได้รับการควบคุม อาจนำไปสู่การสมานแผลที่ล่าช้า39 การเพิ่มขึ้นนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งหากแมโครฟาจไม่สามารถเปลี่ยนจากฟีโนไทป์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบไปเป็นฟีโนไทป์ที่ส่งเสริมการสมานแผล ส่งผลให้แผลไม่สามารถออกจากระยะการอักเสบของการสมานแผลได้40 เราสังเกตเห็นการลดลงของนิวโทรฟิลและแมโครฟาจในแผลที่ติดเชื้อไบโอฟิล์มหลังจากรักษาด้วยผ้าพันแผลที่มีส่วนผสมของเงินทั้งหมดเป็นเวลา 3 วัน แต่การลดลงนั้นเด่นชัดกว่าเมื่อใช้ผ้าพันแผลที่มีส่วนผสมของเกลือออกซิเจน การลดลงนี้อาจเป็นผลโดยตรงจากการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันต่อเงิน การตอบสนองต่อปริมาณเชื้อโรคที่ลดลง หรือแผลอยู่ในระยะการหายที่ค่อนข้างช้า ดังนั้นเซลล์ภูมิคุ้มกันในแผลจึงลดลง การลดจำนวนเซลล์อักเสบในแผลอาจช่วยรักษาสภาพแวดล้อมที่เอื้อต่อการหายของแผล กลไกการออกฤทธิ์ของเกลือออกซีของเงินในการส่งเสริมการหายของแผลโดยไม่ขึ้นกับการติดเชื้อยังไม่ชัดเจน แต่ความสามารถของเกลือออกซีของเงินในการผลิตออกซิเจนและทำลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในระดับที่เป็นอันตราย ซึ่งเป็นตัวกลางของการอักเสบ อาจอธิบายเรื่องนี้ได้และจำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติม17
แผลติดเชื้อเรื้อรังที่ไม่หายเป็นปัญหาสำหรับทั้งแพทย์และผู้ป่วย แม้ว่าวัสดุปิดแผลหลายชนิดจะอ้างว่ามีประสิทธิภาพในการต้านเชื้อจุลินทรีย์ แต่การวิจัยมักไม่ค่อยให้ความสำคัญกับปัจจัยสำคัญอื่นๆ ที่มีอิทธิพลต่อสภาพแวดล้อมจุลชีพของแผล งานวิจัยนี้แสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีเงินที่แตกต่างกันมีประสิทธิภาพในการต้านเชื้อจุลินทรีย์ที่แตกต่างกัน และที่สำคัญคือมีผลต่อสภาพแวดล้อมของแผลและการหายของแผลแตกต่างกัน โดยไม่ขึ้นอยู่กับการติดเชื้อ แม้ว่าการศึกษาในหลอดทดลองและในร่างกายเหล่านี้จะแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพของวัสดุปิดแผลเหล่านี้ในการรักษาการติดเชื้อในแผลและส่งเสริมการหายของแผล แต่จำเป็นต้องมีการทดลองแบบสุ่มควบคุมเพื่อประเมินประสิทธิภาพของวัสดุปิดแผลเหล่านี้ในทางคลินิก
ชุดข้อมูลที่ใช้และ/หรือวิเคราะห์ในการศึกษาครั้งนี้ สามารถขอรับได้จากผู้เขียนที่เกี่ยวข้องเมื่อมีการร้องขออย่างสมเหตุสมผล
วันที่เผยแพร่: 15 กรกฎาคม 2567