Новый метод дезинфекции в больницах делает пути передачи видимыми

Распространение бактерий и вирусов в больницах — невидимая опасность. Новый метод валидации дезинфекции поверхностей и рук позволяет визуализировать пути передачи. Это помогает персоналу принимать целенаправленные меры для сдерживания инфекций. Исследование опубликовано в журнале ACS Applied Bio Materials.

Проблема внутрибольничных инфекций

Пациенты рискуют заразиться во время пребывания в больнице. Это серьёзная проблема, так как инфекции связаны с осложнениями в процессе заживления или даже повышают уровень смертности.

Источниками могут быть как собственные бактерии организма (микробиом), которые проникают через катетеры или хирургические разрезы, так и чужеродные, многократно устойчивые бактерии и вирусы. Последние часто находятся на дверных ручках и раковинах и передаются в основном через контакт рук.

Решение: синтетические наночастицы-имитаторы

Изобретатели Роберт Грасс, Лара Пфудерер и Венделин Старк нашли способ выявить пути передачи патогенов с помощью синтетических наночастиц, имитирующих свойства возбудителей.

Частицы схожи по размеру и легкости распространения, но абсолютно безвредны. Для тестов их наносят вблизи пациентов, а затем отслеживают, беря смывы с поверхностей.

Принцип работы: Внутри наночастиц инкапсулированы ДНК-трассеры.

«Трассеры работают как штрих-коды, которые мы можем считать и, таким образом, обнаружить отдельные источники и то, как они распространяются», — говорит Лара Пфудерер.

Трассер состоит из синтетической последовательности ДНК (используются безопасные копии коротких последовательностей из фруктов) и позволяет проводить уникальную идентификацию. Даже минимальное количество ДНК с поверхности можно обнаружить с помощью ПЦР-устройства, которое стало повсеместным в медучреждениях после пандемии.

Использование разных трассеров позволяет параллельно отслеживать несколько источников.

Два типа наночастиц для разных задач

1. Наночастицы с оболочкой из диоксида кремния (SiO₂). Прочный материал, устойчивый даже к дезинфектантам. Помогает обнаружить источник и его следы, пока они не будут «размыты».
2. Наночастицы с липидной оболочкой и сахаро-глицериновым покрытием. Реагируют на дезинфектанты так же, как реальные патогены: оболочка разрушается.

«Наши наночастицы замечательно похожи на реальные патогены в отношении путей передачи и восприимчивости к дезинфектантам — без того, чтобы быть вредными», — говорит Роберт Грасс.

Количественная оценка эффективности дезинфекции

Исследователи анализируют соотношение высвободившихся трассеров (из разрушенных наночастиц) к инкапсулированным трассерам (из неповреждённых наночастиц). Высокое значение этого отношения означает, что путь передачи был успешно прерван дезинфекцией.

Внедрение и перспективы

Команда уже запустила несколько пилотных проектов в больницах и ищет новые возможности для тестирования технологии в реальных условиях.

«Я годами искал подходящие трассеры для изучения путей передачи. К счастью, я столкнулся с Робертом Грассом и его командой. Мы смогли впервые применить их наночастицы для профилактики инфекций в больнице. Я убеждён, что междисциплинарные исследования и разработки, подобные нашим, быстрее приводят к лучшим решениям», — говорит Хьюго Сакс.