Những thách thức hiện nay trong lĩnh vực y sinh là khả năng kháng kháng sinh của sinh vật, các quy trình phát triển sản phẩm và tiện ích của nó về độc tính, thời gian chữa bệnh và tác dụng phụ đối với tế bào con người. Ngoài ra, việc phát hiện nhiễm trùng gây ra mầm bệnh không do vi khuẩn, giám sát kiểm soát nhiễm trùng và phòng ngừa nhiễm trùng bệnh viện là những nhiệm vụ then chốt đối với cộng đồng khoa học [ 30 ].
HAIs được biết đến nhiều như những bệnh nhiễm trùng bệnh viện xảy ra ở bệnh viện và trung tâm chăm sóc sức khỏe. Có nhiều yếu tố gây ra HAIs, chẳng hạn như giảm khả năng miễn dịch của bệnh nhân, điều trị nhiều bước của bệnh nhân dẫn đến gia tăng nhiễm trùng, lây lan vi khuẩn kháng thuốc và ít được quan tâm đến việc sử dụng các phác đồ lây nhiễm vi khuẩn.
Hình 4 cho thấy các yếu tố khác nhau chịu trách nhiệm cho HAI. Một cuộc khảo sát trên toàn thế giới do WHO thực hiện cho thấy trung bình 8,7% người dân bị nhiễm trùng bệnh viện và khoảng 1,4 triệu người bị ảnh hưởng với HAIs. Các khu vực Đông Địa Trung Hải và Đông Nam Á dễ bị nhiễm trùng như vậy hơn so với thế giới phương Tây. Nhiễm trùng bệnh viện bao gồm nhiễm trùng đường tiết niệu, vết thương phẫu thuật và nhiễm trùng đường hô hấp dưới [ 31 ].
Phòng ngừa nhiễm trùng bệnh viện đòi hỏi chương trình giám sát và tích hợp trong đó các khía cạnh khác nhau là cần thiết được xem xét. Việc chuyển giao vi sinh vật từ bệnh nhân sang người chăm sóc đã được giảm thiểu do vệ sinh cá nhân bao gồm rửa tay, găng tay, khẩu trang, quần áo lao động, giày dép và khử trùng thiết bị bệnh viện [ 32].
Hơn nữa, sự gia tăng sức đề kháng của vi khuẩn có ảnh hưởng lớn đến sức khỏe và nâng cao gánh nặng kinh tế. Một số lượng lớn các chính sách đã được áp dụng để vận động chống lại HAIs. Đặc biệt, việc sử dụng nano bạc (AgNP) đang nổi lên để kiểm soát HAI và chống lại vi khuẩn đa kháng thuốc [ 33 ]. Các NP kim loại được tổng hợp bằng con đường sinh học có lợi hơn các NP được điều chế bằng phương pháp vật lý và hóa học. Điều này là do chi phí xử lý rẻ hơn và bản chất thân thiện với môi trường của phương pháp sinh học. Trong quy trình sinh học, sinh khối đã được hình thành xung quanh kim loại để trung hòa tác dụng độc hại của nó. Các nano bạc được điều chế sinh học bằng cách sử dụng Bacillus marisflavi cho thấy hoạt tính kháng khuẩn cao chống lại các vi khuẩn gây ra HAIs [ 34].
Việc sử dụng kháng sinh quá mức và thiếu kiểm soát cũng như sự kháng thuốc của chúng là một mối đe dọa hiện nay trước mắt cộng đồng y tế, vấn đề này cũng được giải quyết bằng sự kết hợp hiệp đồng của kháng sinh với nano bạc [ 35 ].
Hình 4. Nguyên nhân gây nhiễm trùng mắc phải ở bệnh viện (HAIs)
Sự kết hợp allicin và Ag NPs đã được nghiên cứu về nhiễm trùng da xảy ra do tụ cầu vàng kháng Methicillin . Nghiên cứu này cho thấy giá trị Nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) và Nồng độ vi khuẩn tối thiểu (MBC) đối với sự kết hợp thuốc này thấp hơn và do đó hữu ích trong điều trị da để tránh nhiễm trùng da. Các dụng cụ y tế khác nhau được sử dụng trong bệnh viện cũng là nguồn lây nhiễm tiềm ẩn. Chúng được phủ bằng nano bạc để tránh nhiễm vi khuẩn. Nano bạc được sử dụng hiệu quả trong ống thông để có hoạt tính kháng khuẩn tốt hơn và không gây huyết khối [ 36]. Ảnh hưởng của các nano bạc do tỷ lệ bề mặt trên thể tích cao hơn và sự giải phóng ion bạc lên quá trình đông máu của máu tiếp xúc đã được nghiên cứu.
Khử trùng hỗ trợ bằng ánh sáng nhìn thấy bằng cách sử dụng chất kháng khuẩn là một cách khác để giảm nhiễm trùng. Tác dụng kháng khuẩn của màng titania tráng bạc được phát hiện dưới điều kiện ánh sáng trong nhà đối với sự hoạt hóa của vi khuẩn.
Người ta đã quan sát thấy tiêu diệt hoàn toàn vi khuẩn MRSA do tác dụng hiệp đồng của các nano bạc như một chất xúc tác quang và ánh sáng khả kiến [ 37 , 38 ]. Các stent và ống thông được sử dụng trong các ứng dụng tim mạch bắt buộc phải được phủ các chất kháng khuẩn như nano bạc để ngăn ngừa huyết khối. Các nano bạc có hoạt tính kéo dài, đặc tính diệt khuẩn và kìm khuẩn cao hơn, khả năng tương thích sinh học và độc tính vivo thấp hơn [39 ].
Xi măng xương được sử dụng trong phẫu thuật thay khớp gối và hông, nơi tỷ lệ nhiễm trùng thấp hơn với nano bạc cùng với poly (metyl methacrylate) (PMMA) để giảm nguy cơ nhiễm trùng do vi khuẩn. Nó không hiển thị bất kỳ độc tính tế bào nào trong nguyên bào sợi của chuột hoặc nguyên bào xương của người cho thấy khả năng tương thích sinh học tốt [ 40].
Băng vết thương là một lĩnh vực khác trong đó bạc tinh thể nano đã được sử dụng làm sản phẩm thương mại từ thập kỷ này. Trong thử nghiệm lâm sàng, hiệu quả chữa lành vết thương của việc tiết ra 1% bạc sulfadiazine đã được so sánh với bạc tinh thể nano chitosan mới.
Tỷ lệ chữa bệnh của chitosan-nano bạc tinh thể sau 13 ngày cao hơn đối chứng là 98,98 ± 6,09%, so với bạc sulfadiazine 1% là 81,67 ± 6,30%. Ngoài ra, thời gian chữa bệnh lần lượt là 13,51 ± 4,56 ngày và 17,45 ± 6,23 ngày đối với nhóm băng chitosan-nano bạc tinh thể và nhóm bạc sulfadiazine 1%. Người ta đã phát hiện ra rằng hiệu quả kháng khuẩn và đặc tính chữa lành vết thương cao đáng kể đối với bạc tinh thể nano chitosan [ 41].
Các bệnh nhiễm trùng mãn tính chủ yếu liên quan đến sự hình thành màng sinh học trên bề mặt của các thiết bị y tế, trong đó những vi khuẩn này có khả năng kháng lại tác nhân kháng sinh. Các màng sinh học như vậy bị phân hủy hiệu quả bằng cách sử dụng nano bạc. Sau khi phân lập màng sinh học khỏi vết thương, hiệu quả chống màng sinh học của nano bạc được kiểm tra.
Khoảng giá trị MIC thấp hơn quan sát được là 11,25–45 μg / mL và hiệu quả chống màng sinh học của các NP Ag cao hơn ở nồng độ thấp hơn 50 μg / mL [ 42 ]. Nano bạc được ủ thành nền polyme thể hiện đặc tính ưa nước làm giảm sự bám dính bề mặt của vi sinh vật, hình thành màng sinh học và tích lũy protein.
Do đó, sự phân tán thường xuyên của các nano bạc hoạt hóa trên ống thông bên trong và bên ngoài sẽ tránh hình thành màng sinh học và cho thấy đặc tính kháng khuẩn cao hơn trong một loạt các nghiên cứu trong ống nghiệm [ 43]. Bên cạnh đó, các bệnh nhiễm trùng trên người xảy ra do sự C . Các vi sinh vật gây bệnh albicans tương ứng với các loại vi nấm thường có trên da, khoang miệng, âm đạo và đường tiêu hóa.
Màng sinh học Candida chủ yếu được nghiên cứu trên bề mặt phi sinh học của các thiết bị y tế nhưng người ta thấy rằng liều lượng thấp hơn có hiệu quả hạn chế. Để cải thiện hiệu quả của nó, sử dụng liều cao hơn cần thiết dẫn đến tổn thương các cơ quan khác nhau như thận, gan, v.v. Để khắc phục những vấn đề này, các nano bạc sinh học được sử dụng để kiểm soát sự hình thành màng sinh học trên bề mặt của ống thông ở liều thấp hơn [ 44].
Các ống thông dẫn lưu não thất bên ngoài được tẩm nano bạc là con đường mới để tránh viêm não thất liên quan đến ống thông ở những bệnh nhân suy nhược thần kinh. Nó được xác nhận với nghiên cứu ống nghiệm gần đây trên các thiết bị y sinh cho thấy sự phân tách của ion bạc trong ống thông thấp hơn mức được chấp nhận [ 45 ]. Kết luận, các nghiên cứu trong ống nghiệm và động vật cho thấy các NP Ag có mức độ độc hại đáng kể. Các nghiên cứu in vivo cho thấy phơi nhiễm trong thời gian dài làm tăng argyremia. Sau đó, nano bạc đã được sử dụng cho mục đích băng vết thương vì an toàn và phổ rộng. Vì vậy, Ag NP hoặc vật liệu tổng hợp của nó là vật liệu hữu ích cho các mục đích khác nhau để kiểm soát các bệnh nhiễm trùng khác nhau xảy ra trong bệnh viện. Ngoài ra, cần thực hiện các biện pháp phòng ngừa thích hợp để tránh tác dụng độc hại của chúng đối với con người.
Nguồn tham khảo:
Silver nanoparticles as an effective disinfectant: A review
S.P. Deshmukh,a,b S.M. Patil,a,c S.B. Mullani,a and S.D. Delekara,⁎
