Les bacterial infections de l’oreille moyenne sont une passion courante au début de la vie, affectant plus de 80% des enfants aux États-Unis. Les antibiotiques sont souvent utilisés comme première ligne de défense, mais échouent parfois contre les bactéries pathogènes qui peuvent se développer dans l’oreille moyenne, juste derrière l’oreille moyenne. tympan. Dans une nouvelle étude, les chercheurs explorent l’utilisation du microplasme – un flux hautement concentré d’ions et de molécules chimiquement excités – comme méthode non invasive pour attaquer les biofilms bactériens qui résistent au traitement antibiotique dans l’oreille moyenne.
Ils rapportent leurs découvertes dans la revue npj Biofilms and Microbiomes.
Les biofilms sont des communautés de microbes qui se forment sur les surfaces et se reproduisent, communiquent entre eux et sécrètent une matrice adhésive visqueuse qui les maintient ensemble. Ils peuvent être tenaces et nocifs, surtout lorsqu’ils sont associés à une an infection.
Les plasmas sont une forme de matière qui n’est ni solide, ni liquide ni gazeuse, a déclaré Jungeun (Jenny) Won, une ancienne doctorante. étudiant au laboratoire de l’Université de l’Illinois Urbana-Champaign, professeur de génie électrique et informatique Stephen Boppart, qui a dirigé la recherche avec le professeur de génie civil et environnemental Than H. (Helen) Nguyen et le professeur de génie électrique et informatique J. Gary Eden. Boppart et Nguyen sont affiliés au Carle Illinois Higher education of Drugs et Nguyen est membre du corps professoral du Carl R. Woese Institute for Genomic Biology à l’U. of I.
« De nombreuses études ont montré que les particules ou molécules hautement réactives de ce plasma peuvent interagir avec et inactiver les bactéries », a déclaré Gained, maintenant chercheur postdoctoral au Massachusetts Institute of Technological know-how. Elle partage le statut de leading auteur du nouveau rapport avec l’ancien chercheur postdoctoral de l’U. of I. Peter P. Sunshine, ingénieur en processus TD chez Intel Company.
Des études antérieures ont montré que les microplasmes peuvent perturber les biofilms bactériens qui se forment sur diverses surfaces.
« Avant d’essayer cela avec des bacterial infections de l’oreille, nous avons constaté que la system du microplasme fonctionnait avec des biofilms d’eau de boisson », a déclaré Nguyen.
D’autres études suggèrent que le traitement au microplasme peut favoriser la cicatrisation des plaies et le contrôle des infections, mais aucune recherche antérieure n’a utilisé la approach contre les infections de l’oreille moyenne, a déclaré Nguyen.
Pour étudier cela, l’équipe a développé un dispositif imprimé en 3D qui pourrait générer et délivrer du microplasma by way of un gaz vecteur émis par un réseau de minuscules jets. Ils ont d’abord testé l’appareil sur une society bactérienne de Pseudomonas aeruginosa, une bactérie responsable des infections de l’oreille moyenne. Ils l’ont également testé sur une membrane artificielle imitant un tympan qu’ils ont imprégnée d’un biofilm de P. aeruginosa. Ces tests ont révélé que le microplasme perturbait la croissance et la viabilité bactériennes.
Ils ont ensuite testé le microplasme sur un modèle qui simulait une cavité de l’oreille moyenne fermée et infectée. Pour ces expériences, ils ont livré le microplasma à l’extérieur du tympan simulé, comme ils le feraient s’ils traitaient une infection de l’oreille moyenne chez un humain.
« C’est vraiment crucial parce que c’est comme ça qu’il sera utilisé dans la pratique », a déclaré Received. « Et nous avons découvert que ces ions du microplasme peuvent pénétrer jusqu’au tympan et, selon la durée du traitement, désactiver ces espèces bactériennes et ces biofilms. »
Les chercheurs ont également découvert que le microplasme améliorait la puissance et l’efficacité du traitement antibiotique contre les biofilms de P. aeruginosa.
L’équipe a proposé qu’un dispositif d’administration de microplasma soit intégré dans un spéculum d’otoscope, un outil de diagnostic common pour les problèmes d’oreille. Et parce que le traitement le plus efficace a duré approximativement 15 minutes, les chercheurs étudient si le microplasme peut être délivré by way of des écouteurs qui peuvent rester dans l’oreille pendant de longues périodes.
« De nombreuses autres études doivent être menées avant de pouvoir explorer l’utilisation de cette technologie dans l’oreille humaine », a déclaré Received. « Mais les premières indications sont que cette approche pourrait être une option viable à la chirurgie dans les cas où les antibiotiques seuls ne sont pas efficaces. »
La Countrywide Science Foundation, l’US Air Force Place of work of Scientific Investigate et les National Institutes of Wellbeing ont soutenu cette recherche.
