通过被动声学绘图从微泡或蛋白质化核中播种的抗生物膜化活动的定量评估

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 微生物学 微生物学
• 声学 声学 在声学方面

背景情况:

• 细菌生物膜对抗生素有效性构成重大挑战,因为它们具有保护性的物理和功能适应性.
• 黄金葡萄球菌和 Pseudomonas aeruginosa 是具有高抗微生物耐药性的优先病原体,需要新的治疗策略.

研究的目的:

• 调查聚焦超声波与化核相结合的有效性,以破坏金黄色葡萄球菌和 Pseudomonas aeruginosa 生物膜.
• 评估被动声学映射 (PAM) 在监测超声波诱导的生物膜破坏中的作用.

主要方法:

• 单个物种的生物膜被用聚焦超声波 (0.5MHz,0.5-1.5MPa,200周期,5Hz,30秒) 处理,同时存在两种类型的腔化核.
• 量化被动声学映射 (PAM) 用于监测超声处理期间的洞腔排放.
• 使用显微镜评估生物膜破坏,并与声辐射数据相关联.

主要成果:

• 声波排放的累积能量与生物膜破坏的程度之间观察到正相关性.
• 高碳纳米泡 (PCaN) 与微泡相比,表现出优异的生物膜减少,这是由于它们的持久性.
• 通过PAM绘制的空腔的空间分布与观察到的生物膜破坏模式有很好的相关性.

结论:

• 聚焦超声波与化核相结合,为消除优先细菌病原体的生物膜提供了一个有希望的方法.
• 被动声学映射 (PAM) 为基于超声波的抗微生物过程的实时监测和评估提供了有价值的工具.
• 这种基于化的策略显示出在对抗持续性细菌感染方面具有广泛应用的潜力.