Πρωτότυπη θεραπεία επιμολυσμένων χρονίων ελκών με παθογόνα μικρόβια με τη βοήθεια καινοτόμου συσκευής παραγωγής βραχύβιων ραδιοκυματικών παλμών (RF) πολύ υψηλής τάσης σε πειραματικό μοντέλο

Abstract

Introduction: Contamination of chronic ulcers with pathogenic microbes is very common, increases morbidity and the treatment of these infections is difficult since multidrug-resistant microbial strains are very often created. The treatment of microbes with radio wave pulses has been applied to a limited extent in the disinfection of liquids and foods but not at all in the treatment of chronic ulcers. Aim: The purpose of our work was to study the effectiveness of inhibiting microbial cells from chronic ulcer cultures with short-lived high-voltage radiowave pulses from an innovative prototype device in an experimental biofilm model. Results:The application of short-lived radiowave pulses in-vitro achieved a reduction in the number of microbial cells by 3.49 logarithmic scales (p<.001) for Gram-positive bacteria and by 4.62 logarithmic scales (p<.001) for Gram-negative bacteria with a strong effect of the electric field intensity and the application time. The application of these optimal conditions in an experimental biofilm model achieved a reduction in the thickness of the biofilm by 75% (p<.001) and an arrest of the population of microbial cells by 99.5% (p<.001). Conclusion: The application of short-lived very high-voltage radiowave pulses from the prototype device achieved inhibition of the growth of resistant microbes both in vitro and in an experimental biofilm model

Εισαγωγή: Η επιμόλυνση χρονίων ελκών με παθογόνα μικρόβια είναι πολύ συχνή, αυξάνει τη νοσηρότητα και η αντιμετώπιση αυτών των λοιμώξεων είναι δύσκολη αφού δημιουργούνται πολύ συχνά πολυανθεκτικά μικροβιακά στελέχη. Η αντιμετώπιση των μικροβίων με ραδιοκυματικούς παλμούς έχει εφαρμοστεί σε περιορισμένο βαθμό στην απολύμανση υγρών και τροφίμων αλλά καθόλου στην αντιμετώπιση χρονίων ελκών. Σκοπός: Σκοπός της εργασίας μας ήταν η μελέτη της αποτελεσματικότητας της ανάσχεσης μικροβιακών κυττάρων από καλλιέργειες χρονίων ελκών με βραχύβιους ραδιοκυματικούς παλμούς υψηλής τάσης από καινοτόμο πρωτότυπη συσκευή σε πειραματικό μοντέλο βιομεμβράνης. Υλικό-Μέθοδος: Ανθεκτικά μικρόβια από χρόνια έλκη απομονώθηκαν και ανακαλλιεργήθηκαν. Εξετάστηκε η αποτελεσματικότητα της εφαρμογής ραδιοκυματικών παλμών αρχικά in-vitro και εν συνεχεία σε πειραματικό μοντέλο βιομεμβράνης σε διαφορετικές συνθήκες έντασης ηλεκτρικού πεδίου, πλάτους παλμού, συχνότητας παλμών και χρόνου εφαρμογής παλμών. Αποτελέσματα: Η εφαρμογή βραχύβιων ραδιοκυματικών παλμών in-vitro πέτυχε μείωση του αριθμού των μικροβιακών κυττάρων κατά 3,49 λογαριθμικές κλίμακες (p<.001) για τα Gram-θετικά βακτήρια και κατά 4,62 λογαριθμικές κλίμακες (p<.001)για τα Gram-αρνητικά βακτήρια με ισχυρή επίδραση της έντασης του ηλεκτρικού πεδίου και του χρόνου εφαρμογής . Η εφαρμογή των βέλτιστων αυτών συνθηκών σε πειραματικό μοντέλο βιομεμβράνης πέτυχε μείωση του πάχους της βιομεμβράνης κατά 75% (p<.001) και ανάσχεση του πληθυσμού των μικροβιακών κυττάρων κατά 99,5% (p<.001). Συμπέρασμα: Η εφαρμογή βραχύβιων ραδιοκυματικών παλμών πολύ υψηλής τάσης από την πρωτότυπη συσκευή πέτυχε ανάσχεση ανάπτυξης ανθεκτικών μικροβίων in-vitro και σε πειραματικό μοντέλο βιομεμβράνης.