双重作用的电化学带由一个可编程的多模式可穿戴的潜在状态操作
bioRxiv : the preprint server for biology
|April 8, 2024
概括
这项研究介绍了一种可编程的电化学带系统,该系统产生反应性氧物种来杀死伤口生物膜. 这种可穿戴设备成本低,便携,对多种病原体有效,对慢性伤口治疗有希望.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 抗菌研究 抗菌研究
背景情况:
- 生物膜感染的慢性伤口由于微生物耐药性而面临重大挑战.
- 目前的治疗方法往往难以有效地消除生物膜.
- 电化学带 (e-bandage) 提供了一种新的方法,通过产生反应性氧物种 (ROS),如低酸 (HOCl) 和过氧化 (H2O2),来对抗感染.
研究的目的:
- 开发一种可编程的多式联机可穿戴电位器 (PMWP),用于通过电子带控制生成HOCl和H2O.
- 评估PMWP控制的电子带对流行慢性伤口病原体的抗菌疗效.
- 评估该设备是否适用于小型动物实验和潜在的人类使用.
主要方法:
- 开发一种由超低功率微控制器控制的低功率可穿戴电位系统.
- 对PMWP的电化学性能与已建立的系统和商业电位统计器进行验证.
- 对PMWP控制的电子带进行对MRSA,Pseudomonas aeruginosa,Acinetobacter baumannii,Enterococcus faecium和Candida auris生物膜的临床分离物的测试.
主要成果:
- 该PMWP系统是低功耗,轻量级 (4.6克),并且具有成本效益 (每单位6.50美元),由硬币电池供电.
- 经PMWP控制的电子带在被编程为顺序的HOCl和H2O2输送时,对所有测试的细菌和真菌分离物表现出广泛的抗菌活性.
- 该装置的功能与商业潜在定位器相提并论,并且在对抗生物膜方面被证明是有效的 *in vitro*.
结论:
- 开发的PMWP是一种功能性和有效的装置,用于控制用于抗菌目的的ROS生成的电子带.
- 控制PMWP的电子带显示出治疗生物膜感染慢性伤口的巨大潜力.
- 该系统的便携性和低成本使其适用于动物研究和潜在的人类临床应用.
相关概念视频
Controlled-Potential Coulometry: Electrolytic Methods
161
Controlled-potential coulometry, also known as potentiostatic coulometry, employs a three-electrode system in which the working electrode's potential is precisely regulated using a potentiostat. Platinum working electrodes are utilized for positive potentials, while mercury pool electrodes are favored for extremely negative potentials. The platinum counter electrode is separated from the analyte using a membrane or salt bridge to avoid interference in the analysis.
The chosen potential...
The chosen potential...
161
Potentiometry: Membrane Electrodes
568
Membrane electrodes, also known as p-ion electrodes, use membranes that selectively interact with free analyte ions, generating a potential difference across the membrane. The resulting membrane potential, known as the asymmetry potential, is not zero even when analyte concentrations on both sides of the membrane are equal. The membrane's response is typically not selective to a single analyte but proportional to the concentration of all ions in the sample solution capable of interacting at...
568


