Desenvolupament i optimització d’un recobriment antibacterià per a tubs endotraqueals

Abstract

Les infeccions nosocomials es presenten com un dels grans reptes que s'afronten des de l'àmbit de la salut per la seva mortalitat associada, increment de l'estada hospitalària així com els costos econòmics derivats. En particular l'anomenada Pneumònia Associada al Ventilador (VAP) és una patologia respiratòria derivada de l'ús del tub endotraqueal, causada principalment per la formació d'un biofilm bacterià sobre la superfície del dispositiu mèdic. Coneixent aquesta realitat, aquest projecte pretén explorar possibles recobriments antibacterians amb els quals tractar els tubs endotraqueals per a reduir l'adhesió bacteriana i formació del biofilm tot caracteritzant-ne les propietats. Tres recobriments són proposats per a la seva exploració: la incorporació de nanopartícules d'òxid de coure en quitosà i poliacrilamida, i la deposició de la molècula de triclosan a posterior tractament de plasma. Els recobriments han estat avaluats sobre mostres del polímer clorur de polivinil (PVC), material comunament usat en els tubs endotraqueals. S'assoleix el recobriment de quitosà i deposició de triclosan, però el recobriment de poliacrilamida resulta fallit per la criticitat del seu procés d'obtenció així com tampoc s'ha pogut demostrar l'obtenció d'òxid de coure dins de l'escala nanomètrica. Finalment, l'efecte antibacterià ha resultat inconclusiu per a tots els recobriments.

Las infecciones nosocomiales se presentan como uno de los grandes retos a los que se enfrenta el ámbito de la salud debido a su mortalidad asociada, el incremento de la estancia hospitalaria, así como los costes económicos derivados. En particular, la denominada Neumonía Asociada al Ventilador (VAP) es una patología respiratoria derivada del uso del tubo endotraqueal, causada principalmente por la formación de un biofilm bacteriano sobre la superficie de dicho dispositivo médico. Conociendo esta realidad, este proyecto pretende explorar posibles recubrimientos antibacterianos con los que tratar los tubos endotraqueales, con el objetivo de reducir la adhesión bacteriana y la formación del biofilm, a la vez que realizando su caracterización. Se proponen tres recubrimientos para su estudio: la incorporación de nanopartículas de óxido de cobre en quitosano y poliacrilamida, y la deposición de la molécula de triclosán tras un tratamiento con plasma. Los recubrimientos han sido evaluados sobre muestras del polímero cloruro de polivinilo (PVC), material comúnmente utilizado en los tubos endotraqueales. Se ha logrado el recubrimiento con quitosano y la deposición de triclosán, pero el recubrimiento con poliacrilamida ha resultado fallido debido a la criticidad de su proceso de obtención. Tampoco se ha podido demostrar la obtención de óxido de cobre en escala nanométrica. Finalmente, el efecto antibacteriano no ha podido ser demostrado para ninguno de los recubrimientos.

Nosocomial infections represent one of the major challenges in the healthcare field due to their associated mortality, prolonged hospital stays, and the resulting economic costs. In particular, Ventilator-Associated Pneumonia (VAP) is a respiratory condition caused by the use of endotracheal tubes and is mainly linked to the formation of a bacterial biofilm on the surface of the medical device. Given this reality, this project aims to explore potential antibacterial coatings for endotracheal tubes in order to reduce bacterial adhesion and biofilm formation, while characterizing their properties. Three types of coatings were proposed for investigation: the incorporation of copper oxide nanoparticles into chitosan and polyacrylamide, and the deposition of the triclosan molecule following a plasma treatment. These coatings were evaluated on samples of polyvinyl chloride (PVC), a material commonly used in endotracheal tubes. The chitosan coating and the deposition of triclosan were successfully achieved; however, the polyacrylamide coating failed due to the critical nature of its preparation process. Moreover, the formation of copper oxide nanoparticles within the nanometric scale could not be demonstrated. Finally, the antibacterial effect of all coatings remained inconclusive.