ความท้าทายในปัจจุบันในสาขาชีวการแพทย์ ได้แก่ การดื้อยาปฏิชีวนะของสิ่งมีชีวิต กระบวนการพัฒนาผลิตภัณฑ์ และประโยชน์ใช้สอยในแง่ของความเป็นพิษ เวลาในการรักษา และผลข้างเคียงต่อเซลล์ของมนุษย์นอกจากนี้ การตรวจหาการติดเชื้อที่เกิดจากเชื้อก่อโรคที่ไม่ใช่แบคทีเรีย การเฝ้าระวังการควบคุมการติดเชื้อ และการป้องกันการติดเชื้อในโรงพยาบาล ถือเป็นงานสำคัญของชุมชนวิทยาศาสตร์ [ 30 ]
HAI มักเรียกกันว่าการติดเชื้อในโรงพยาบาลที่เกิดขึ้นในโรงพยาบาลและสถานพยาบาลมีปัจจัยหลายประการที่ทำให้เกิด HAI เช่น ภูมิคุ้มกันของผู้ป่วยลดลง การรักษาผู้ป่วยหลายขั้นตอนที่นำไปสู่การติดเชื้อมากขึ้น การแพร่กระจายของแบคทีเรียที่ดื้อยา และการปฏิบัติตามระบอบการใช้ยาต้านจุลินทรีย์ที่ไม่ดี
รูปที่ 4 แสดงถึงปัจจัยต่าง ๆ ที่ทำให้เกิด HAIการสำรวจทั่วโลกที่ดำเนินการโดย WHO พบว่าผู้คนโดยเฉลี่ย 8.7% ป่วยด้วยอาการติดเชื้อในโรงพยาบาล และมีผู้คนประมาณ 1.4 ล้านคนได้รับผลกระทบจาก HAIภูมิภาคเมดิเตอร์เรเนียนตะวันออกและเอเชียตะวันออกเฉียงใต้มีความเสี่ยงต่อการติดเชื้อดังกล่าวมากกว่าโลกตะวันตกการติดเชื้อที่เกิดขึ้นในโรงพยาบาล ได้แก่ การติดเชื้อทางเดินปัสสาวะ แผลผ่าตัด และการติดเชื้อทางเดินหายใจส่วนล่าง [ 31 ]
การป้องกันการติดเชื้อในโรงพยาบาลต้องมีการเฝ้าระวังและโปรแกรมบูรณาการซึ่งต้องพิจารณาในแง่มุมต่างๆการถ่ายโอนจุลินทรีย์จากผู้ป่วยสู่ผู้ดูแลลดน้อยลงด้วยการรักษาสุขอนามัยส่วนบุคคล รวมถึงการล้างมือ ถุงมือ หน้ากาก เสื้อผ้าทำงาน รองเท้า และการฆ่าเชื้ออุปกรณ์ในโรงพยาบาล [ 32]
ยิ่งไปกว่านั้น การเพิ่มขึ้นของความต้านทานแบคทีเรียยังส่งผลกระทบอย่างมากต่อสุขภาพและเพิ่มภาระทางเศรษฐกิจอีกด้วยมีนโยบายจำนวนมากที่นำมาใช้เพื่อต่อสู้กับ HAIโดยเฉพาะอย่างยิ่ง การใช้อนุภาคนาโนเงิน (AgNPs) กำลังเกิดขึ้นเพื่อควบคุม HAI และต่อต้านแบคทีเรียที่ดื้อยามากกว่าหนึ่งชนิด [ 33 ]NP โลหะที่สังเคราะห์โดยวิธีทางชีวภาพมีข้อได้เปรียบเหนือ NP ที่เตรียมโดยวิธีทางกายภาพและทางเคมีเนื่องมาจากต้นทุนการบำบัดที่ถูกกว่า และวิธีทางชีวภาพยังเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอีกด้วยในกระบวนการทางชีวภาพ ชีวมวลจะถูกสร้างขึ้นรอบโลหะเพื่อต่อต้านผลกระทบอันเป็นพิษอนุภาคนาโนเงินที่เตรียมทางชีวภาพโดยใช้เชื้อ Bacillus marisflavi แสดงให้เห็นกิจกรรมต่อต้านแบคทีเรียที่ทำให้เกิด HAI สูง [ 34]
การใช้ยาปฏิชีวนะมากเกินไปและไม่ควบคุมและการดื้อยาเป็นภัยคุกคามที่ชุมชนแพทย์ต้องเผชิญในปัจจุบัน ซึ่งยังได้รับการแก้ไขด้วยการใช้ยาปฏิชีวนะร่วมกับ นาโนซิลเวอร์ ร่วมกัน [ 35 ]
รูปที่ 4 สาเหตุของการติดเชื้อในโรงพยาบาล (HAIs)
การรวมกันของอัลลิซินและ Ag NPs ได้รับการศึกษาในการติดเชื้อผิวหนังที่เกิดจากเชื้อ Staphylococcus aureus ดื้อต่อเมธิซิลลินการศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นว่าค่าความเข้มข้นที่ยับยั้งขั้นต่ำ (MIC) และค่าความเข้มข้นขั้นต่ำของแบคทีเรีย (MBC) สำหรับการใช้ยาผสมนี้ต่ำกว่า และจึงมีประโยชน์ในการรักษาผิวหนังเพื่อหลีกเลี่ยงการติดเชื้อที่ผิวหนังอุปกรณ์ทางการแพทย์ต่างๆ ที่ใช้ในโรงพยาบาลก็เป็นแหล่งเสี่ยงต่อการติดเชื้อเช่นกันเคลือบด้วย นาโนซิลเวอร์ เพื่อป้องกันการปนเปื้อนของแบคทีเรีย นาโนซิลเวอร์ ถูกนำมาใช้ในสายสวนอย่างมีประสิทธิภาพเพื่อฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียที่ดีขึ้นและไม่ก่อให้เกิดลิ่มเลือด [ 36]ศึกษาผลกระทบของอนุภาคนาโนเงินอันเนื่องมาจากอัตราส่วนพื้นผิวต่อปริมาตรที่สูงขึ้นและการปล่อยไอออนเงินต่อการแข็งตัวของเลือดที่เปิดเผย
การฆ่าเชื้อด้วยแสงที่มองเห็นได้โดยใช้สารต้านจุลินทรีย์เป็นอีกวิธีหนึ่งในการลดการติดเชื้อตรวจพบฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียของฟิล์มไททาเนียเคลือบเงินภายใต้สภาพแสงภายในอาคารในการกระตุ้นแบคทีเรีย
การฆ่าเชื้อแบคทีเรีย MRSA ได้อย่างสมบูรณ์ถูกสังเกตเนื่องมาจากผลการทำงานร่วมกันของอนุภาคนาโนเงินในฐานะตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงและแสงที่มองเห็นได้ [ 37 , 38 ]สเตนต์และสายสวนที่ใช้ในงานด้านหัวใจและหลอดเลือดจำเป็นต้องเคลือบด้วยสารต้านจุลินทรีย์ เช่น นาโนซิลเวอร์ เพื่อป้องกันการเกิดลิ่มเลือดอนุภาคนาโนเงินมีฤทธิ์คงอยู่ยาวนานขึ้น มีคุณสมบัติในการฆ่าเชื้อและยับยั้งแบคทีเรียได้ดีกว่า มีความเข้ากันได้ทางชีวภาพ และมีพิษในร่างกายต่ำกว่า [39]
ซีเมนต์กระดูกใช้ในการผ่าตัดเปลี่ยนข้อเข่าและข้อสะโพก ซึ่งมีอัตราการติดเชื้อต่ำ โดยมีนาโนซิลเวอร์ ร่วมกับโพลีเมทิลเมทาคริเลต (PMMA) เพื่อลดความเสี่ยงของการติดเชื้อแบคทีเรียไม่แสดงความเป็นพิษต่อเซลล์ในไฟโบรบลาสต์ของหนูหรือกระดูกอ่อนของมนุษย์ ซึ่งบ่งชี้ว่ามีความเข้ากันได้ทางชีวภาพดี [ 40]
แผ่นปิดแผลเป็นอีกวัสดุหนึ่งที่นำนาโนคริสตัลลีนเงินมาใช้เป็นผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์มาตั้งแต่ทศวรรษนี้ในการทดลองทางคลินิก พบว่าประสิทธิภาพการสมานแผลของการผลัดเซลล์ด้วยซิลเวอร์ซัลฟาไดอะซีน 1% ได้รับการเปรียบเทียบกับประสิทธิภาพของไคโตซานนาโนคริสตัลลีนซิลเวอร์แบบใหม่
อัตราการรักษาของผลึกไคโตซาน- นาโนซิลเวอร์ หลังจาก 13 วัน สูงกว่ากลุ่มควบคุม 98.98 ± 6.09% เมื่อเปรียบเทียบกับซิลเวอร์ซัลฟาไดอะซีน 1% ที่ 81.67 ± 6.30%นอกจากนี้ เวลาในการรักษาคือ 13.51 ± 4.56 วัน และ 17.45 ± 6.23 วัน สำหรับกลุ่มเทปเงินผลึกไคโตซาน-นาโน และกลุ่มซิลเวอร์ซัลฟาไดอะซีน 1% ตามลำดับพบว่าประสิทธิภาพในการต่อต้านแบคทีเรียและคุณสมบัติในการสมานแผลสูงอย่างมีนัยสำคัญสำหรับไคโตซานนาโนคริสตัลลีนซิลเวอร์ [ 41]
การติดเชื้อเรื้อรังส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการก่อตัวของไบโอฟิล์มบนพื้นผิวของอุปกรณ์ทางการแพทย์ ซึ่งแบคทีเรียเหล่านี้จะดื้อต่อยาปฏิชีวนะไบโอฟิล์มดังกล่าวจะย่อยสลายได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยนาโนซิลเวอร์หลังจากแยกไบโอฟิล์มออกจากบาดแผลแล้ว ได้มีการตรวจสอบประสิทธิภาพในการต่อต้านไบโอฟิล์มของนาโนซิลเวอร์
ช่วง MIC ที่ต่ำกว่าที่สังเกตได้คือ 11.25–45 μg/mL และประสิทธิภาพในการต่อต้านไบโอฟิล์มของ Ag NPs จะสูงขึ้นที่ความเข้มข้นที่ต่ำกว่า 50 μg/mL [ 42 ]อนุภาคนาโนเงินที่ถูกอบในเมทริกซ์โพลิเมอร์จะแสดงคุณสมบัติชอบน้ำซึ่งช่วยลดการยึดเกาะของจุลินทรีย์บนพื้นผิว การก่อตัวของไบโอฟิล์ม และการสะสมของโปรตีน
ดังนั้น การกระจายตัวที่สม่ำเสมอของอนุภาคนาโนเงินที่ถูกกระตุ้นบนสายสวนชั้นในและชั้นนอกจะช่วยหลีกเลี่ยงการเกิดไบโอฟิล์ม และแสดงคุณสมบัติในการต่อต้านแบคทีเรียที่สูงขึ้นจากการศึกษาในหลอดทดลองหลายชุด [ 43]นอกจากนี้การติดเชื้อในมนุษย์ยังเกิดขึ้นเนื่องจากเชื้อ C.จุลินทรีย์ก่อโรคชนิด Albicans หมายถึงเชื้อราที่มักพบได้ตามผิวหนัง ช่องปาก ช่องคลอด และทางเดินอาหาร
ไบโอฟิล์มของแคนดิดาได้รับการศึกษาส่วนใหญ่บนพื้นผิวที่ไม่มีสิ่งมีชีวิตของอุปกรณ์ทางการแพทย์ แต่พบว่าการใช้ขนาดยาน้อยกว่านั้นมีประสิทธิผลจำกัดการจะเพิ่มประสิทธิภาพการใช้ยาเกินขนาดอาจก่อให้เกิดผลเสียต่ออวัยวะต่างๆ เช่น ไต ตับ เป็นต้น เพื่อเอาชนะปัญหาเหล่านี้ จึงใช้อนุภาคนาโนเงินที่สามารถดูดซึมได้ทางชีวภาพเพื่อควบคุมการก่อตัวของไบโอฟิล์มบนพื้นผิวของสายสวนในปริมาณที่ต่ำกว่า [ 44]
สายสวนระบายน้ำจากโพรงหัวใจภายนอกที่ชุบด้วยนาโนซิลเวอร์เป็นช่องทางใหม่ในการหลีกเลี่ยงการเกิดโพรงหัวใจอักเสบที่เกี่ยวข้องกับสายสวนในผู้ป่วยที่มีภาวะระบบประสาทเสื่อมข้อเท็จจริงนี้ได้รับการยืนยันจากการศึกษาในหลอดทดลองล่าสุดเกี่ยวกับอุปกรณ์ชีวการแพทย์ซึ่งแสดงให้เห็นว่าการแยกตัวของไอออนเงินในสายสวนนั้นต่ำกว่าระดับที่ยอมรับได้ [ 45 ]จากการสรุป การศึกษาในหลอดทดลองและในสัตว์พบว่า Ag NPs มีพิษอย่างมีนัยสำคัญผลการศึกษาในร่างกายแสดงให้เห็นว่าการสัมผัสเป็นเวลานานจะทำให้มีภาวะหัวใจเต้นเร็วเพิ่มมากขึ้นต่อมา นาโนซิลเวอร์ได้ถูกนำมาใช้ทำแผล เนื่องมาจากความปลอดภัยและมีคุณสมบัติครอบคลุมกว้างดังนั้น Ag NPs หรือสารประกอบของมันจึงเป็นวัสดุที่มีประโยชน์สำหรับวัตถุประสงค์ต่างๆ ในการควบคุมการติดเชื้อต่างๆ ที่เกิดขึ้นในโรงพยาบาลนอกจากนี้ ควรใช้มาตรการป้องกันที่เหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบอันเป็นพิษต่อมนุษย์
อ้างอิง:
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,⁎
