सिल्वर नाइट्रेट ड्रेसिंग का एंटी-बायोफिल्म प्रभाव और घाव भरने में सहायक।

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घावों में सूक्ष्मजीवों की वृद्धि अक्सर बायोफिल्म के रूप में प्रकट होती है, जो उपचार में बाधा डालती है और जिसे नष्ट करना कठिन होता है। नई सिल्वर ड्रेसिंग घाव के संक्रमण से लड़ने का दावा करती हैं, लेकिन उनकी एंटीबायोफिल्म प्रभावकारिता और संक्रमण-मुक्त उपचार प्रभाव आमतौर पर अज्ञात हैं। स्टैफिलोकोकस ऑरियस और स्यूडोमोनास एरुगिनोसा के इन विट्रो और इन विवो बायोफिल्म मॉडल का उपयोग करते हुए, हम Ag1+ आयन उत्पन्न करने वाली ड्रेसिंग की प्रभावकारिता की रिपोर्ट करते हैं; एथिलीनडायमाइनटेट्राएसिटिक एसिड और बेंजेथोनियम क्लोराइड (Ag1+/EDTA/BC) युक्त Ag1+ ड्रेसिंग, और सिल्वर नाइट्रेट (Ag ऑक्सीसॉल्ट) युक्त ड्रेसिंग, जो घाव के बायोफिल्म से लड़ने के लिए Ag1+, Ag2+ और Ag3+ आयन उत्पन्न करती हैं और उपचार पर इसके प्रभाव का अध्ययन करती हैं। Ag1+ ड्रेसिंग का इन विट्रो और चूहों (C57BL/6j) में घाव के बायोफिल्म पर न्यूनतम प्रभाव पड़ा। इसके विपरीत, ऑक्सीजन युक्त Ag लवण और Ag1+/EDTA/BC ड्रेसिंग ने इन विट्रो में बायोफिल्म में जीवित बैक्टीरिया की संख्या को काफी कम कर दिया और चूहे के घाव के बायोफिल्म में बैक्टीरिया और EPS घटकों में महत्वपूर्ण कमी प्रदर्शित की। इन ड्रेसिंग का बायोफिल्म से संक्रमित और गैर-संक्रमित घावों के उपचार पर अलग-अलग प्रभाव पड़ा, जिसमें ऑक्सीजन युक्त लवण ड्रेसिंग का नियंत्रण उपचारों और अन्य सिल्वर ड्रेसिंग की तुलना में रीएपीथेलियलाइजेशन, घाव के आकार और सूजन पर अधिक लाभकारी प्रभाव रहा। सिल्वर ड्रेसिंग के विभिन्न भौतिक-रासायनिक गुण घाव के बायोफिल्म और उपचार पर अलग-अलग प्रभाव डाल सकते हैं, और बायोफिल्म से संक्रमित घावों के उपचार के लिए ड्रेसिंग का चयन करते समय इस बात को ध्यान में रखा जाना चाहिए।
दीर्घकालिक घावों को “ऐसे घाव जो व्यवस्थित और समय पर उपचार के सामान्य चरणों से नहीं गुजर पाते” के रूप में परिभाषित किया जाता है। दीर्घकालिक घाव रोगियों और स्वास्थ्य सेवा प्रणाली के लिए मनोवैज्ञानिक, सामाजिक और आर्थिक बोझ पैदा करते हैं। घावों और संबंधित सह-रुग्णताओं के उपचार पर एनएचएस का वार्षिक खर्च 2017-18 में 8.3 बिलियन पाउंड होने का अनुमान है। दीर्घकालिक घाव वर्तमान में संयुक्त राज्य अमेरिका में भी एक गंभीर समस्या है, जहां मेडिकेयर के अनुमान के अनुसार घावों से पीड़ित रोगियों के उपचार की वार्षिक लागत 28.1 बिलियन डॉलर से 96.8 बिलियन डॉलर तक है।
संक्रमण घाव भरने में बाधा डालने वाला एक प्रमुख कारक है। संक्रमण अक्सर बायोफिल्म के रूप में प्रकट होते हैं, जो 78% ठीक न होने वाले पुराने घावों में मौजूद होते हैं। बायोफिल्म तब बनते हैं जब सूक्ष्मजीव घाव की सतहों जैसी सतहों से अपरिवर्तनीय रूप से जुड़ जाते हैं और बाह्यकोशिकीय बहुलक (ईपीएस) उत्पन्न करने वाले समुदायों का निर्माण करने के लिए एकत्रित हो सकते हैं। घाव बायोफिल्म सूजन संबंधी प्रतिक्रिया में वृद्धि से जुड़ा होता है जिससे ऊतक क्षति होती है, जो उपचार में देरी कर सकती है या उसे रोक सकती है4। ऊतक क्षति में वृद्धि आंशिक रूप से मैट्रिक्स मेटालोप्रोटीनेज, कोलेजिनेज, इलास्टेज और प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों की बढ़ी हुई गतिविधि के कारण हो सकती है5। इसके अलावा, सूजन वाली कोशिकाएं और बायोफिल्म स्वयं ऑक्सीजन के उच्च उपभोक्ता होते हैं और इसलिए स्थानीय ऊतक हाइपोक्सिया का कारण बन सकते हैं, जिससे कोशिकाओं को प्रभावी ऊतक मरम्मत के लिए आवश्यक महत्वपूर्ण ऑक्सीजन की कमी हो जाती है6।
परिपक्व बायोफिल्म रोगाणुरोधी एजेंटों के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी होते हैं, इसलिए बायोफिल्म संक्रमण को नियंत्रित करने के लिए आक्रामक रणनीतियों की आवश्यकता होती है, जैसे कि यांत्रिक उपचार के बाद प्रभावी रोगाणुरोधी उपचार। चूंकि बायोफिल्म तेजी से पुनर्जीवित हो सकते हैं, इसलिए प्रभावी रोगाणुरोधी सर्जिकल डीब्रिडमेंट के बाद पुन: गठन के जोखिम को कम कर सकते हैं।
एंटीमाइक्रोबियल ड्रेसिंग में चांदी का उपयोग तेजी से बढ़ रहा है और अक्सर इसे पुराने संक्रमित घावों के प्राथमिक उपचार के रूप में इस्तेमाल किया जाता है। बाजार में कई प्रकार की चांदी की ड्रेसिंग उपलब्ध हैं, जिनमें से प्रत्येक में चांदी की संरचना, सांद्रता और आधार मैट्रिक्स अलग-अलग होते हैं। चांदी के आर्मबैंड में हुई प्रगति से नए प्रकार के चांदी के आर्मबैंड विकसित हुए हैं। चांदी का धात्विक रूप (Ag0) अक्रिय होता है; एंटीमाइक्रोबियल प्रभावशीलता प्राप्त करने के लिए, इसे आयनिक चांदी (Ag1+) बनाने के लिए एक इलेक्ट्रॉन खोना पड़ता है। पारंपरिक चांदी की ड्रेसिंग में चांदी के यौगिक या धात्विक चांदी होती है, जो तरल के संपर्क में आने पर विघटित होकर Ag1+ आयन बनाती है। ये Ag1+ आयन जीवाणु कोशिका के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, जिससे संरचनात्मक घटकों या जीवित रहने के लिए आवश्यक महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं से इलेक्ट्रॉन निकल जाते हैं। पेटेंट तकनीक से एक नए चांदी के यौगिक, Ag ऑक्सीसॉल्ट (सिल्वर नाइट्रेट, Ag7NO11) का विकास हुआ है, जिसे घाव की ड्रेसिंग में शामिल किया जाता है। पारंपरिक चांदी के विपरीत, ऑक्सीजन युक्त लवणों के विघटन से चांदी की उच्च संयोजकता वाली अवस्थाएँ (Ag1+, Ag2+ और Ag3+) उत्पन्न होती हैं। इन विट्रो अध्ययनों से पता चला है कि ऑक्सीजन युक्त सिल्वर लवणों की कम सांद्रता, स्यूडोमोनास एरुगिनोसा, स्टैफिलोकोकस ऑरियस और एस्चेरिचिया कोलाई जैसे रोगजनक बैक्टीरिया के खिलाफ एकल आयन सिल्वर (Ag1+) की तुलना में अधिक प्रभावी होती है8,9। एक अन्य नए प्रकार की सिल्वर ड्रेसिंग में अतिरिक्त तत्व, जैसे एथिलीनडायमाइनटेट्राएसिटिक एसिड (EDTA) और बेंजेथोनियम क्लोराइड (BC) शामिल हैं, जो बायोफिल्म EPS को लक्षित करते हैं और इस प्रकार बायोफिल्म में सिल्वर के प्रवेश को बढ़ाते हैं। ये नई सिल्वर तकनीकें घाव के बायोफिल्म को लक्षित करने के नए तरीके प्रदान करती हैं। हालांकि, घाव के वातावरण और संक्रमण-मुक्त उपचार पर इन रोगाणुरोधी पदार्थों के प्रभाव का अध्ययन करना महत्वपूर्ण है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि वे घाव के लिए प्रतिकूल वातावरण न बनाएं या उपचार में देरी न करें। कई सिल्वर ड्रेसिंग के साथ इन विट्रो सिल्वर साइटोटॉक्सिसिटी के बारे में चिंताएं बताई गई हैं10,11। हालांकि, इन विट्रो साइटोटॉक्सिसिटी अभी तक इन विवो विषाक्तता में परिवर्तित नहीं हुई है, और कई Ag1+ ड्रेसिंग ने एक अच्छा सुरक्षा प्रोफाइल प्रदर्शित किया है12।
यहां, हमने इन विट्रो और इन विवो में घाव के बायोफिल्म के खिलाफ नए सिल्वर फॉर्मूलेशन युक्त कार्बोक्सीमिथाइलसेलुलोज ड्रेसिंग की प्रभावशीलता की जांच की। इसके अलावा, संक्रमण से स्वतंत्र रूप से प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं और घाव भरने पर इन ड्रेसिंग के प्रभावों का मूल्यांकन किया गया।
उपयोग की गई सभी ड्रेसिंग बाज़ार में आसानी से उपलब्ध थीं। 3M केरासेल जेल फाइबर ड्रेसिंग (3M, नट्सफोर्ड, यूके) एक गैर-रोगाणुरोधी 100% कार्बोक्सीमिथाइलसेलुलोज (सीएमसी) जेल फाइबर ड्रेसिंग है, जिसे इस अध्ययन में नियंत्रण ड्रेसिंग के रूप में उपयोग किया गया था। तीन रोगाणुरोधी सीएमसी सिल्वर ड्रेसिंग का मूल्यांकन किया गया, जिनमें 3M केरासेल एजी ड्रेसिंग (3M, नट्सफोर्ड, यूके) भी शामिल है, जिसमें उच्च संयोजकता वाले सिल्वर आयनों (Ag1+, Ag2+ और Ag3+) में 1.7 wt% ऑक्सीजेनेटेड सिल्वर सॉल्ट (Ag7NO11) होता है। Ag7NO11 के अपघटन के दौरान, Ag1+, Ag2+ और Ag3+ आयन 1:2:4 के अनुपात में बनते हैं। एक्वासेल एजी एक्स्ट्रा ड्रेसिंग जिसमें 1.2% सिल्वर क्लोराइड (Ag1+) (ConvaTec, Deeside, UK) 13 और एक्वासेल एजी + एक्स्ट्रा ड्रेसिंग जिसमें 1.2% सिल्वर क्लोराइड (Ag1+), EDTA और बेंजेथोनियम क्लोराइड (ConvaTec, Deeside, UK) 14 शामिल हैं।
इस अध्ययन में उपयोग किए गए स्ट्रेन स्यूडोमोनास एरुगिनोसा एनसीटीसी 10781 (पब्लिक हेल्थ इंग्लैंड, सैलिसबरी) और स्टैफिलोकोकस ऑरियस एनसीटीसी 6571 (पब्लिक हेल्थ इंग्लैंड, सैलिसबरी) थे।
बैक्टीरिया को मुलर-हिंटन ब्रोथ (ऑक्सॉइड, एल्ट्रिंचम, यूके) में रात भर उगाया गया। फिर इस कल्चर को मुलर-हिंटन ब्रोथ में 1:100 के अनुपात में पतला किया गया और 200 µl को 0.2 µm की स्टेराइल व्हाटमैन साइक्लोपोर मेम्ब्रेन (व्हाटमैन पीएलसी, मेडस्टोन, यूके) पर मुलर-हिंटन एगर प्लेट्स (सिग्मा-एल्ड्रिच कंपनी लिमिटेड, केंट, ग्रेट ब्रिटेन) पर फैलाया गया। 37°C पर 24 घंटे के लिए कॉलोनियल बायोफिल्म का निर्माण हुआ। इन कॉलोनियल बायोफिल्मों का लॉगरिदमिक संकुचन के लिए परीक्षण किया गया।
ड्रेसिंग को 3 सेमी² वर्ग के टुकड़ों में काटें और उसे रोगाणु रहित विआयनीकृत जल से हल्का गीला करें। पट्टी को एगर प्लेट पर कॉलोनी के बायोफिल्म के ऊपर रखें। बायोफिल्म के प्रत्येक 24 हेक्टेयर भाग को हटा दिया गया और बायोफिल्म के भीतर मौजूद जीवित जीवाणुओं (CFU/ml) की मात्रा को डे-एंगल न्यूट्रलाइजेशन ब्रोथ (मर्क-मिलिपोर) में क्रमिक तनुकरण (10⁻¹ से 10⁻⁷) द्वारा निर्धारित किया गया। 37°C पर 24 घंटे के इनक्यूबेशन के बाद, म्यूलर-हिंटन एगर प्लेटों पर मानक प्लेट गणना की गई। प्रत्येक उपचार और समय बिंदु को तीन बार दोहराया गया और प्रत्येक तनुकरण के लिए प्लेट गणना को दोहराया गया।
यूरोपीय संघ के निर्यात मानकों के अनुसार, मादा लार्ज व्हाइट सूअरों से वध के 15 मिनट के भीतर सूअर के पेट की त्वचा प्राप्त की जाती है। त्वचा को शेव करके अल्कोहल वाइप्स से साफ किया जाता है, फिर उसे -80°C पर 24 घंटे के लिए फ्रीज किया जाता है ताकि उसमें मौजूद रोगाणुओं को निष्क्रिय किया जा सके। पिघलने के बाद, 1 cm² त्वचा के टुकड़ों को पीबीएस, 0.6% सोडियम हाइपोक्लोराइट और 70% इथेनॉल से तीन बार, प्रत्येक बार 20 मिनट के लिए धोया जाता है। एपिडर्मिस को हटाने से पहले, किसी भी बचे हुए इथेनॉल को स्टेराइल पीबीएस में तीन बार धोकर हटा दिया जाता है। त्वचा को 6-वेल प्लेट में कल्चर किया जाता है, जिसके ऊपर 0.45-μm मोटी नायलॉन झिल्ली (मर्क-मिलिपोर) और 3 शोषक पैड (मर्क-मिलिपोर) होते हैं, जिनमें 3 मिलीलीटर भ्रूण बोवाइन सीरम (सिग्मा) होता है, जिसमें 10% डुलबेको मॉडिफाइड ईगल मीडियम (डुलबेको मॉडिफाइड ईगल मीडियम - एल्ड्रिच लिमिटेड) मिलाया गया होता है।
कॉलोनियल बायोफिल्म को बायोफिल्म एक्सपोज़र अध्ययनों के लिए वर्णित विधि के अनुसार विकसित किया गया था। झिल्ली पर बायोफिल्म को 72 घंटे तक कल्चर करने के बाद, एक स्टेराइल इनोक्यूलेशन लूप का उपयोग करके बायोफिल्म को त्वचा की सतह पर लगाया गया और झिल्ली को हटा दिया गया। इसके बाद, बायोफिल्म को परिपक्व होने और सूअर की त्वचा से चिपकने देने के लिए 37°C पर 24 घंटे के लिए सूअर की डर्मिस पर इनक्यूबेट किया गया। बायोफिल्म के परिपक्व होने और चिपकने के बाद, स्टेराइल डिस्टिल्ड वाटर से पहले से नम की गई 1.5 cm² की ड्रेसिंग को सीधे त्वचा की सतह पर लगाया गया और 37°C पर 24 घंटे के लिए इनक्यूबेट किया गया। प्रत्येक एक्सप्लांट की एपिकल सतह पर प्रेस्टोब्लू सेल वायबिलिटी रिएजेंट (इनविट्रोजन, लाइफ टेक्नोलॉजीज, पेस्ली, यूके) को समान रूप से लगाकर और 5 मिनट के लिए इनक्यूबेट करके जीवित बैक्टीरिया को विज़ुअलाइज़ किया गया। लीका MZ8 माइक्रोस्कोप पर तुरंत इमेज कैप्चर करने के लिए लीका DFC425 डिजिटल कैमरा का उपयोग करें। गुलाबी रंग से चिह्नित क्षेत्रों का मात्रात्मक विश्लेषण इमेज प्रो सॉफ्टवेयर संस्करण 10 (मीडिया साइबरनेटिक्स इंक, रॉकविल, एमडी इमेज-प्रो (mediacy.com)) का उपयोग करके किया गया। स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी नीचे वर्णित विधि के अनुसार की गई।
रात भर उगाए गए जीवाणुओं को म्यूलर-हिंटन ब्रोथ में 1:100 के अनुपात में पतला किया गया। 200 μl कल्चर को 0.2 μm की रोगाणुरहित व्हाटमैन साइक्लोपोर झिल्ली (व्हाटमैन, मेडस्टोन, यूके) में डाला गया और म्यूलर-हिंटन एगार पर फैलाया गया। परिपक्व बायोफिल्म निर्माण के लिए बायोफिल्म प्लेटों को 37°C पर 72 घंटे तक इनक्यूबेट किया गया।
बायोफिल्म के तीन दिन तक परिपक्व होने के बाद, 3 सेमी² वर्ग की पट्टी को सीधे बायोफिल्म पर रखा गया और 37°C पर 24 घंटे के लिए इनक्यूबेट किया गया। बायोफिल्म की सतह से पट्टी हटाने के बाद, प्रत्येक बायोफिल्म की सतह पर 1 मिलीलीटर प्रेस्टोब्लू सेल वायबिलिटी रिएजेंट (इनविट्रोजन, वाल्थम, एमए) 20 सेकंड के लिए डाला गया। सतहों को सुखाने के बाद, निकॉन डी2300 डिजिटल कैमरा (निकॉन यूके लिमिटेड, किंग्स्टन, यूके) का उपयोग करके रंग परिवर्तन को रिकॉर्ड किया गया।
म्यूलर-हिंटन एगर पर रात भर के लिए कल्चर तैयार करें, प्रत्येक कॉलोनी को 10 मिलीलीटर म्यूलर-हिंटन ब्रोथ में स्थानांतरित करें और 37°C (100 आरपीएम) पर शेकर पर इनक्यूबेट करें। रात भर इनक्यूबेशन के बाद, कल्चर को म्यूलर-हिंटन ब्रोथ में 1:100 के अनुपात में पतला किया गया और 300 µl को म्यूलर-हिंटन एगर पर 0.2 µm गोलाकार व्हाटमैन साइक्लोपोर मेम्ब्रेन (व्हाटमैन इंटरनेशनल, मेडस्टोन, यूके) पर स्पॉट किया गया और 72 घंटों के भीतर 37°C पर इनक्यूबेट किया गया। परिपक्व बायोफिल्म को नीचे वर्णित अनुसार घाव पर लगाया गया।
पशुओं पर किए गए सभी कार्य मैनचेस्टर विश्वविद्यालय में पशु कल्याण एवं नैतिक समीक्षा कार्यालय (P8721BD27) द्वारा अनुमोदित परियोजना लाइसेंस के अंतर्गत और गृह मंत्रालय द्वारा 2012 के संशोधित ASPA के तहत प्रकाशित दिशानिर्देशों के अनुसार किए गए। सभी लेखकों ने आगमन दिशानिर्देशों का पालन किया। सभी इन विवो अध्ययनों के लिए आठ सप्ताह के C57BL/6j चूहों (एनविगो, ऑक्सन, यूके) का उपयोग किया गया। चूहों को आइसोफ्लुरेन (पिरामल क्रिटिकल केयर लिमिटेड, वेस्ट ड्रेटन, यूके) से बेहोश किया गया और उनकी पीठ की त्वचा को साफ किया गया। इसके बाद प्रत्येक चूहे को स्टीफेल बायोप्सी पंच (शूको इंटरनेशनल, हर्टफोर्डशायर, यूके) का उपयोग करके 2 × 6 मिमी का चीरा लगाया गया। बायोफिल्म से संक्रमित घावों के लिए, ऊपर वर्णित अनुसार झिल्ली पर विकसित 72 घंटे की कॉलोनियल बायोफिल्म को चोट लगने के तुरंत बाद एक बाँझ इनोक्यूलेशन लूप का उपयोग करके घाव की त्वचीय परत पर लगाया गया और झिल्ली को हटा दिया गया। घाव के वातावरण को नम बनाए रखने के लिए एक वर्ग सेंटीमीटर ड्रेसिंग को रोगाणु रहित पानी से पहले से गीला किया जाता है। ड्रेसिंग को सीधे प्रत्येक घाव पर लगाया गया और उसे 3M टेगाडर्म फिल्म (3M, ब्रैक्नेल, यूके) से ढक दिया गया। अतिरिक्त आसंजन प्रदान करने के लिए किनारों पर मास्टिसोल लिक्विड एडहेसिव (एलोक्वेस्ट हेल्थकेयर, फर्न्डेल, एमआई) लगाया गया। दर्द निवारक के रूप में 0.1 मिलीग्राम/किलोग्राम की सांद्रता पर बुप्रेनोर्फिन (एनिमलकेयर, यॉर्क, यूके) दिया गया। चोट लगने के तीन दिन बाद अनुसूची 1 विधि का उपयोग करके चूहों को मार दिया गया और आवश्यकतानुसार घाव वाले क्षेत्र को निकालकर, आधा करके, संग्रहित किया गया।
हेमेटोक्सिलिन (थर्मोफिशर साइंटिफिक) और इओसिन (थर्मोफिशर साइंटिफिक) से रंगाई निर्माता के प्रोटोकॉल के अनुसार की गई। घाव के क्षेत्रफल और पुनर्उपकला निर्माण की मात्रा का निर्धारण इमेज प्रो सॉफ्टवेयर संस्करण 10 (मीडिया साइबरनेटिक्स इंक, रॉकविल, एमडी) का उपयोग करके किया गया।
ऊतक के नमूनों को ज़ाइलीन (थर्मोफिशर साइंटिफिक, लॉघबोरो, यूके) में डीवैक्स किया गया, 100-50% ग्रेडेड इथेनॉल से रीहाइड्रेट किया गया और कुछ समय के लिए डीआयनीकृत जल (थर्मोफिशर साइंटिफिक) में डुबोया गया। निर्माता के प्रोटोकॉल के अनुसार, वेक्टास्टेन एलीट एबीसी पीके-6104 किट (वेक्टर लेबोरेटरीज, बर्लिंगेम, सीए) का उपयोग करके इम्यूनोहिस्टोकेमिस्ट्री की गई। न्यूट्रोफिल एनआईएमपी-आर14 (थर्मोफिशर साइंटिफिक) और मैक्रोफेज एमएस सीडी107बी प्योर एम3/84 (बीडी बायोसाइंसेज, वोकिंगहैम, यूके) के प्राथमिक एंटीबॉडी को ब्लॉकिंग सॉल्यूशन में 1:100 के अनुपात में पतला किया गया और कटी हुई सतह पर लगाया गया, इसके बाद 2 एंटीबॉडी एंटी-, वेक्टास्टेन एबीसी और वेक्टर नोवा रेड पेरोक्सीडेज (एचआरपी) सबस्ट्रेट किट (वेक्टर लेबोरेटरीज, बर्लिंगेम, सीए) का उपयोग किया गया और हेमाटोक्सिलिन से काउंटरस्टेन किया गया। ये तस्वीरें ओलंपस बीएक्स43 माइक्रोस्कोप और ओलंपस डीपी73 डिजिटल कैमरा (ओलंपस, साउथेंड-ऑन-सी, यूके) का उपयोग करके ली गई थीं।
त्वचा के नमूनों को 0.1 M HEPES (pH 7.4) में 2.5% ग्लूटाराल्डिहाइड और 4% फॉर्मेल्डिहाइड में 4°C पर 24 घंटे के लिए स्थिर किया गया। नमूनों को ग्रेडेड इथेनॉल का उपयोग करके निर्जलित किया गया और क्वोरम K850 क्रिटिकल पॉइंट ड्रायर (क्वोरम टेक्नोलॉजीज लिमिटेड, लॉटन, यूके) का उपयोग करके CO2 में सुखाया गया। इसके बाद, क्वोरम SC7620 मिनी स्पटरर/ग्लो डिस्चार्ज सिस्टम का उपयोग करके सोने-पैलेडियम मिश्र धातु से स्पटर कोटिंग की गई। घाव के केंद्रीय बिंदु को देखने के लिए नमूनों की इमेजिंग FEI क्वांटा 250 स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप (थर्मोफिशर साइंटिफिक) का उपयोग करके की गई।
टोटो-1 आयोडाइड (2 μM) को कटे हुए चूहे के घाव की सतह पर लगाया गया और 37°C पर 5 मिनट के लिए इनक्यूबेट किया गया (थर्मोफिशर साइंटिफिक)। इसके बाद, 37°C पर ही Syto-60 (10 μM) से उपचारित किया गया (थर्मोफिशर साइंटिफिक)। 15 मिनट के Z-स्टैक चित्र लीका TCS SP8 का उपयोग करके बनाए गए।
जैविक और तकनीकी प्रतिकृति डेटा को सारणीबद्ध किया गया और ग्राफपैड प्रिज्म V9 सॉफ़्टवेयर (ग्राफपैड सॉफ़्टवेयर, ला जोला, कैलिफ़ोर्निया) का उपयोग करके विश्लेषण किया गया। प्रत्येक उपचार और गैर-एंटीमाइक्रोबियल नियंत्रण ड्रेसिंग के बीच अंतर का परीक्षण करने के लिए डनेट के पोस्ट हॉक परीक्षण के साथ एक-तरफ़ा विश्लेषण का उपयोग किया गया। 0.05 से कम p मान को महत्वपूर्ण माना गया।
सिल्वर जेल फाइबर ड्रेसिंग की प्रभावशीलता का आकलन सर्वप्रथम इन विट्रो में स्टैफिलोकोकस ऑरियस और स्यूडोमोनास एरुगिनोसा की बायोफिल्म कॉलोनियों के विरुद्ध किया गया। सिल्वर ड्रेसिंग में सिल्वर के विभिन्न फार्मूले होते हैं: पारंपरिक सिल्वर ड्रेसिंग Ag1+ आयन उत्पन्न करती हैं; सिल्वर ड्रेसिंग, जो EDTA/BC मिलाने के बाद Ag1+ आयन उत्पन्न कर सकती हैं, बायोफिल्म मैट्रिक्स को नष्ट कर सकती हैं और सिल्वर के जीवाणुरोधी प्रभाव के तहत बैक्टीरिया को सिल्वर के संपर्क में ला सकती हैं।15 और ऑक्सीजेनेटेड Ag लवण वाली ड्रेसिंग जो Ag1+, Ag2+ और Ag3+ आयन उत्पन्न करती हैं। इसकी प्रभावशीलता की तुलना जैल फाइबर से बनी एक गैर-रोगाणुरोधी नियंत्रण ड्रेसिंग से की गई। बायोफिल्म के भीतर बचे हुए जीवित बैक्टीरिया का आकलन 8 दिनों तक हर 24 घंटे में किया गया (चित्र 1)। 5वें दिन, बायोफिल्म की रिकवरी का आकलन करने के लिए बायोफिल्म को 3.85 × 105 S. स्टैफिलोकोकस ऑरियस या 1.22 × 105 P. एरुगिनोसा से पुनः संक्रमित किया गया। गैर-एंटीमाइक्रोबियल कंट्रोल ड्रेसिंग की तुलना में, Ag1+ ड्रेसिंग का स्टैफिलोकोकस ऑरियस और स्यूडोमोनास एरुगिनोसा बायोफिल्म में 5 दिनों तक बैक्टीरिया की जीवन क्षमता पर न्यूनतम प्रभाव पड़ा। इसके विपरीत, ऑक्सीजन युक्त Ag और Ag1+ + EDTA/BC लवण वाली ड्रेसिंग 5 दिनों के भीतर बायोफिल्म में बैक्टीरिया को मारने में प्रभावी थीं। 5वें दिन प्लैंकटोनिक बैक्टीरिया के साथ बार-बार संक्रमण करने के बाद, बायोफिल्म की कोई बहाली नहीं देखी गई (चित्र 1)।
सिल्वर ड्रेसिंग से उपचार के बाद स्टैफिलोकोकस ऑरियस और स्यूडोमोनास एरुजिनोसा बायोफिल्म में जीवित जीवाणुओं की मात्रा का निर्धारण। स्टैफिलोकोकस ऑरियस और स्यूडोमोनास एरुजिनोसा की बायोफिल्म कॉलोनियों को सिल्वर ड्रेसिंग या गैर-एंटीमाइक्रोबियल कंट्रोल ड्रेसिंग से उपचारित किया गया, और शेष जीवित जीवाणुओं की संख्या का निर्धारण प्रत्येक 24 घंटे में किया गया। 5 दिनों के बाद, बायोफिल्म को 3.85×10⁵ स्टैफिलोकोकस ऑरियस या 1.22×10⁵ स्यूडोमोनास एरुजिनोसा बैक्टीरियोप्लैंकटन की कॉलोनियों से पुनः संक्रमित किया गया ताकि बायोफिल्म की पुनर्प्राप्ति का आकलन किया जा सके। ग्राफ़ माध्य +/- मानक त्रुटि दर्शाते हैं।
बायोफिल्म की व्यवहार्यता पर सिल्वर ड्रेसिंग के प्रभाव को देखने के लिए, सूअर की त्वचा पर विकसित परिपक्व बायोफिल्म पर ड्रेसिंग लगाई गई। 24 घंटे बाद, ड्रेसिंग हटा दी गई और बायोफिल्म को नीले रंग के प्रतिक्रियाशील डाई से रंगा गया, जो जीवित बैक्टीरिया द्वारा चयापचय के बाद गुलाबी रंग में परिवर्तित हो जाता है। नियंत्रण ड्रेसिंग से उपचारित बायोफिल्म गुलाबी रंग की थी, जो बायोफिल्म के भीतर व्यवहार्य बैक्टीरिया की उपस्थिति को दर्शाती है (चित्र 2A)। इसके विपरीत, Ag ऑक्सीसोल ड्रेसिंग से उपचारित बायोफिल्म मुख्य रूप से नीली थी, जो यह दर्शाती है कि सूअर की त्वचा की सतह पर बचे हुए बैक्टीरिया अव्यवहार्य थे (चित्र 2B)। Ag1+ युक्त ड्रेसिंग से उपचारित बायोफिल्म में नीले और गुलाबी रंग का मिश्रण देखा गया, जो बायोफिल्म के भीतर व्यवहार्य और अव्यवहार्य बैक्टीरिया की उपस्थिति को दर्शाता है (चित्र 2C), जबकि Ag1+ युक्त EDTA/BC ड्रेसिंग मुख्य रूप से नीली थी जिसमें कुछ गुलाबी धब्बे थे, जो सिल्वर ड्रेसिंग से अप्रभावित क्षेत्रों को दर्शाते हैं (चित्र 2D)। सक्रिय (गुलाबी) और निष्क्रिय (नीले) क्षेत्रों के मात्रात्मक विश्लेषण से पता चला कि नियंत्रण पैच 75% सक्रिय था (चित्र 2E)। Ag1+ + EDTA/BC ड्रेसिंग ने ऑक्सीजन युक्त Ag नमक ड्रेसिंग के समान प्रदर्शन किया, जिसमें जीवित रहने की दर क्रमशः 13% और 14% थी। Ag1+ ड्रेसिंग ने जीवाणुओं की व्यवहार्यता को भी 21% तक कम कर दिया। इन बायोफिल्मों का स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (SEM) का उपयोग करके अवलोकन किया गया। नियंत्रण ड्रेसिंग और Ag1+ ड्रेसिंग से उपचार के बाद, सूअर की त्वचा को ढकने वाली स्यूडोमोनास एरुगिनोसा की एक परत देखी गई (चित्र 2F,H), जबकि Ag1+ ड्रेसिंग से उपचार के बाद, कुछ जीवाणु कोशिकाएं पाई गईं और कुछ जीवाणु कोशिकाएं नीचे पाई गईं। कोलेजन फाइबर को सूअर की त्वचा की ऊतक संरचना माना जा सकता है (चित्र 2G)। Ag1+ + EDTA/BC ड्रेसिंग से उपचार के बाद, जीवाणु पट्टिकाएं और अंतर्निहित कोलेजन फाइबर पट्टिकाएं दिखाई दे रही थीं (चित्र 2I)।
सिल्वर ड्रेसिंग उपचार के बाद स्यूडोमोनास एरुगिनोसा बायोफिल्म का दृश्य-विश्लेषण। (A–D) सिल्वर ड्रेसिंग या गैर-एंटीमाइक्रोबियल कंट्रोल ड्रेसिंग से उपचार के 24 घंटे बाद, सूअर की त्वचा पर विकसित स्यूडोमोनास एरुगिनोसा बायोफिल्म में जीवाणुओं की व्यवहार्यता को प्रेस्टोब्लू व्यवहार्यता डाई का उपयोग करके देखा गया। जीवित जीवाणु गुलाबी रंग में, अव्यवहार्य जीवाणु और सूअर की त्वचा नीले रंग में दिखाई दे रहे हैं। (E) स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी इमेज प्रो संस्करण 10 (FI) का उपयोग करके सूअर की त्वचा (गुलाबी धब्बा) पर विकसित स्यूडोमोनास एरुगिनोसा बायोफिल्म का मात्रात्मक विश्लेषण, जिसे 24 घंटे के लिए सिल्वर ड्रेसिंग या गैर-एंटीमाइक्रोबियल कंट्रोल ड्रेसिंग से उपचारित किया गया था। SEM स्केल बार = 5 µm। (J–M) सिल्वर ड्रेसिंग के साथ 24 घंटे के इनक्यूबेशन के बाद, फिल्टर पर कॉलोनियल बायोफिल्म विकसित हुए और उन्हें प्रेस्टोब्लू रिएक्टिव डाई से रंगा गया।
ड्रेसिंग और बायोफिल्म के बीच निकट संपर्क से ड्रेसिंग की प्रभावशीलता पर कोई असर पड़ता है या नहीं, यह निर्धारित करने के लिए, एक समतल सतह पर रखी गई कॉलोनियल बायोफिल्म को 24 घंटे तक ड्रेसिंग से उपचारित किया गया और फिर प्रतिक्रियाशील रंगों से रंगा गया। अनुपचारित बायोफिल्म गहरे गुलाबी रंग की थी (चित्र 2J)। ऑक्सीजन युक्त Ag लवणों वाली ड्रेसिंग से उपचारित बायोफिल्म (चित्र 2K) के विपरीत, Ag1+ या Ag1+ + EDTA/BC युक्त ड्रेसिंग से उपचारित बायोफिल्म में गुलाबी रंग की धारियाँ दिखाई दीं (चित्र 2L,M)। यह गुलाबी रंग जीवित बैक्टीरिया की उपस्थिति को दर्शाता है और ड्रेसिंग के भीतर सिलाई वाले क्षेत्र से संबंधित है। ये सिले हुए क्षेत्र ऐसे खाली स्थान बनाते हैं जो बायोफिल्म के भीतर बैक्टीरिया को जीवित रहने देते हैं।
जीवित अवस्था में सिल्वर ड्रेसिंग की प्रभावशीलता का मूल्यांकन करने के लिए, परिपक्व एस. ऑरियस और पी. एरुगिनोसा बायोफिल्म से संक्रमित चूहों के पूर्ण मोटाई वाले घावों को गैर-एंटीमाइक्रोबियल नियंत्रण ड्रेसिंग या सिल्वर ड्रेसिंग से उपचारित किया गया। 3 दिनों के उपचार के बाद, स्थूल छवि विश्लेषण से पता चला कि ऑक्सीजन युक्त नमक ड्रेसिंग से उपचारित घावों का आकार गैर-एंटीमाइक्रोबियल नियंत्रण ड्रेसिंग और अन्य सिल्वर ड्रेसिंग की तुलना में छोटा था (चित्र 3A-H)। इन निष्कर्षों की पुष्टि करने के लिए, घावों को निकाला गया और इमेज प्रो सॉफ्टवेयर संस्करण 10 का उपयोग करके हेमेटोक्सिलिन और ईओसिन-रंजित ऊतक अनुभागों पर घाव के क्षेत्रफल और पुन: उपकलाकरण की मात्रा निर्धारित की गई (चित्र 3I-L)।
बायोफिल्म से संक्रमित घावों की सतह और पुनर्उपकला निर्माण पर सिल्वर ड्रेसिंग का प्रभाव। (A–H) तीन दिनों तक नॉन-एंटीमाइक्रोबियल कंट्रोल ड्रेसिंग, ऑक्सीजेनेटेड Ag सॉल्ट ड्रेसिंग, Ag1+ ड्रेसिंग और Ag1+ ड्रेसिंग से उपचार के बाद स्यूडोमोनास एरुगिनोसा (A–D) और स्टैफिलोकोकस ऑरियस (E–H) की बायोफिल्म से संक्रमित छोटी कोशिकाएं। प्रतिनिधि स्थूल चित्र। Ag1+ + EDTA/BC ड्रेसिंग से उपचारित चूहों के घाव। (IL) प्रतिनिधि स्यूडोमोनास एरुगिनोसा संक्रमण, हेमेटोक्सिलिन और ईओसिन से रंगे हुए ऊतकीय अनुभाग, जिनका उपयोग घाव के क्षेत्रफल और उपकला पुनर्जनन की मात्रा निर्धारित करने के लिए किया गया था। स्यूडोमोनास एरुगिनोसा (M, N) और स्टैफिलोकोकस ऑरियस (O, P) बायोफिल्म से संक्रमित घावों के घाव के क्षेत्रफल (M, O) और प्रतिशत पुनर्उपकला निर्माण (N, P) का मात्रात्मक विश्लेषण (प्रति उपचार समूह n = 12)। ग्राफ माध्य +/- मानक त्रुटि दर्शाते हैं। * का अर्थ है p = < 0.05 ** का अर्थ है p = < 0.01; स्थूल माप = 2.5 मिमी, ऊतकीय माप = 500 µm।
स्यूडोमोनास एरुगिनोसा बायोफिल्म से संक्रमित घावों में घाव के क्षेत्रफल का मात्रात्मक विश्लेषण (चित्र 3M) दर्शाता है कि एजी ऑक्सीसॉल्ट से उपचारित घावों का औसत आकार 2.5 मिमी² था, जबकि गैर-एंटीमाइक्रोबियल नियंत्रण ड्रेसिंग का औसत आकार 3.1 मिमी² था, जो सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण नहीं है (चित्र 3M)। (p = 0.423)। एजी1+ या एजी1+ + ईडीटीए/बीसी से उपचारित घावों के क्षेत्रफल में कोई कमी नहीं देखी गई (क्रमशः 3.1 मिमी² और 3.6 मिमी²)। ऑक्सीजेनेटेड एजी सॉल्ट ड्रेसिंग से उपचार करने पर गैर-एंटीमाइक्रोबियल नियंत्रण ड्रेसिंग (क्रमशः 34% और 15%; p = 0.029) और एजी1+ या एजी1+ + ईडीटीए/बीसी (क्रमशः 10% और 11%) की तुलना में री-एपिथेलियलाइजेशन अधिक हुआ (चित्र 3N)।
एस. ऑरियस बायोफिल्म से संक्रमित घावों में घाव के क्षेत्रफल और उपकला पुनर्जनन में समान रुझान देखे गए (चित्र 3O)। ऑक्सीजन युक्त सिल्वर लवण वाली ड्रेसिंग ने नियंत्रण गैर-रोगाणुरोधी ड्रेसिंग (2.6 मिमी²) की तुलना में घाव के क्षेत्रफल (2.0 मिमी²) को 23% तक कम कर दिया, हालांकि यह कमी महत्वपूर्ण नहीं थी (p = 0.304) (चित्र 3O)। इसके अलावा, Ag1+ उपचार समूह में घाव का क्षेत्रफल थोड़ा कम (2.4 मिमी²) हुआ, जबकि Ag1+ + EDTA/BC ड्रेसिंग से उपचारित घाव के क्षेत्रफल में कोई कमी नहीं आई (2.9 मिमी²)। Ag के ऑक्सीजन लवणों ने एस. ऑरियस बायोफिल्म से संक्रमित घावों के पुन: उपकलाकरण को भी गैर-रोगाणुरोधी नियंत्रण ड्रेसिंग (12%, p = 0.003) की तुलना में अधिक हद तक बढ़ावा दिया (31%) (चित्र 3P)। Ag1+ ड्रेसिंग (16%, p = 0.903) और Ag+1 + EDTA/BC ड्रेसिंग (14%, p = 0.965) ने नियंत्रण के समान उपकला पुनर्जनन का स्तर दिखाया।
बायोफिल्म मैट्रिक्स पर सिल्वर ड्रेसिंग के प्रभाव को देखने के लिए, टोटो 1 और साइटो 60 आयोडाइड स्टेनिंग की गई (चित्र 4)। टोटो 1 आयोडाइड एक कोशिका-अभेद्य डाई है जिसका उपयोग बाह्यकोशिकीय न्यूक्लिक एसिड को सटीक रूप से देखने के लिए किया जा सकता है, जो बायोफिल्म के ईपीएस में प्रचुर मात्रा में पाए जाते हैं। साइटो 60 एक कोशिका पारगम्य डाई है जिसका उपयोग काउंटरस्टेन16 के रूप में किया जाता है। स्यूडोमोनास एरुगिनोसा (चित्र 4A-D) और स्टैफिलोकोकस ऑरियस (चित्र 4I-L) की बायोफिल्म से संक्रमित घावों में टोटो 1 और साइटो 60 आयोडाइड के अवलोकन से पता चला कि ड्रेसिंग उपचार के 3 दिनों के बाद, बायोफिल्म में ईपीएस काफी कम हो गया था। इसमें ऑक्सीजेनेटेड लवण Ag और Ag1+ + EDTA/BC शामिल हैं। अतिरिक्त एंटीबायोफिल्म घटकों के बिना Ag1+ ड्रेसिंग ने स्यूडोमोनास एरुगिनोसा से संक्रमित घावों में सेल-फ्री डीएनए को काफी हद तक कम कर दिया, लेकिन स्टैफिलोकोकस ऑरियस से संक्रमित घावों में यह कम प्रभावी थी।
नियंत्रण या सिल्वर ड्रेसिंग से उपचार के 3 दिन बाद घाव के बायोफिल्म का इन विवो इमेजिंग। बाह्यकोशिकीय न्यूक्लिक एसिड, जो बाह्यकोशिकीय बायोफिल्म पॉलिमर का एक घटक है, को देखने के लिए टोटो 1 (हरा) से रंगे हुए स्यूडोमोनास एरुगिनोसा (A–D) और स्टैफिलोकोकस ऑरियस (I–L) के कॉन्फोकल चित्र। अंतःकोशिकीय न्यूक्लिक एसिड को रंगने के लिए, Syto 60 (लाल) का उपयोग करें। स्यूडोमोनास एरुगिनोसा (E–H) और स्टैफिलोकोकस ऑरियस (M–P) बायोफिल्म से संक्रमित घावों का नियंत्रण और सिल्वर ड्रेसिंग से उपचार के 3 दिन बाद स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी। SEM स्केल बार = 5 µm। कॉन्फोकल इमेजिंग स्केल बार = 50 µm।
स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी से पता चला कि स्यूडोमोनास एरुगिनोसा (चित्र 4ई-एच) और स्टैफिलोकोकस ऑरियस (चित्र 4एम-पी) की बायोफिल्म कॉलोनियों से संक्रमित चूहों के घावों में सभी सिल्वर ड्रेसिंग के साथ 3 दिनों के उपचार के बाद बैक्टीरिया की संख्या में काफी कमी आई थी।
बायोफिल्म से संक्रमित चूहों में घाव की सूजन पर सिल्वर ड्रेसिंग के प्रभाव का मूल्यांकन करने के लिए, 3 दिनों तक नियंत्रण या सिल्वर ड्रेसिंग से उपचारित बायोफिल्म से संक्रमित घावों के नमूनों को न्यूट्रोफिल और मैक्रोफेज के लिए विशिष्ट एंटीबॉडी का उपयोग करके इम्यूनोहिस्टोकेमिकल रूप से रंगा गया। आंतरिक रूप से न्यूट्रोफिल और मैक्रोफेज का मात्रात्मक निर्धारण (ग्रैनुलेशन ऊतक में) किया गया (चित्र 5)। सभी सिल्वर ड्रेसिंग ने तीन दिनों के उपचार के बाद गैर-एंटीमाइक्रोबियल नियंत्रण ड्रेसिंग की तुलना में स्यूडोमोनास एरुगिनोसा से संक्रमित घावों में न्यूट्रोफिल और मैक्रोफेज की संख्या को कम कर दिया। हालांकि, ऑक्सीजन युक्त सिल्वर सॉल्ट ड्रेसिंग से उपचार करने पर अन्य परीक्षण की गई सिल्वर ड्रेसिंग की तुलना में न्यूट्रोफिल (p = <0.0001) और मैक्रोफेज (p = <0.0001) में अधिक कमी आई (चित्र 5I,J)। हालांकि Ag1+ + EDTA/BC का घाव बायोफिल्म पर अधिक प्रभाव था, इसने Ag1+ ड्रेसिंग की तुलना में न्यूट्रोफिल और मैक्रोफेज के स्तर को कम किया। एस. ऑरियस बायोफिल्म से संक्रमित मध्यम घावों में एजी (p = <0.0001), एजी1+ (p = 0.0008) और एजी1++ ईडीटीए/बीसी (p = 0.0043) ऑक्सीसोल से ड्रेसिंग करने के बाद नियंत्रण की तुलना में न्यूट्रोपेनिया के लिए भी इसी तरह के रुझान देखे गए (चित्र 5K)। हालांकि, एस. ऑरियस बायोफिल्म से संक्रमित घावों में केवल ऑक्सीजन युक्त एजी नमक ड्रेसिंग ने ही नियंत्रण की तुलना में ग्रैनुलेशन ऊतक में मैक्रोफेज की संख्या में महत्वपूर्ण कमी दिखाई (p = 0.0339) (चित्र 5L)।
स्यूडोमोनास एरुजिनोसा और स्टैफिलोकोकस ऑरियस बायोफिल्म से संक्रमित घावों में, गैर-एंटीमाइक्रोबियल नियंत्रण या सिल्वर ड्रेसिंग से 3 दिनों के उपचार के बाद न्यूट्रोफिल और मैक्रोफेज की मात्रा निर्धारित की गई। न्यूट्रोफिल (AD) और मैक्रोफेज (EH) की मात्रा न्यूट्रोफिल या मैक्रोफेज के लिए विशिष्ट एंटीबॉडी से रंगे ऊतक अनुभागों में निर्धारित की गई। स्यूडोमोनास एरुजिनोसा (I और J) और स्टैफिलोकोकस ऑरियस (K और L) बायोफिल्म से संक्रमित घावों में न्यूट्रोफिल (I और K) और मैक्रोफेज (J और L) की मात्रा का निर्धारण किया गया। प्रत्येक समूह में N = 12। ग्राफ़ माध्य +/- मानक त्रुटि दर्शाते हैं, महत्व मान गैर-एंटीबैक्टीरियल नियंत्रण ड्रेसिंग की तुलना में हैं, * का अर्थ है p = < 0.05, ** का अर्थ है p = < 0.01; *** का अर्थ है p = < 0.001; (p = <0.0001 दर्शाता है)।
इसके बाद हमने संक्रमण-मुक्त उपचार पर सिल्वर ड्रेसिंग के प्रभाव का आकलन किया। गैर-संक्रमित घावों को 3 दिनों के लिए गैर-एंटीमाइक्रोबियल कंट्रोल ड्रेसिंग या सिल्वर ड्रेसिंग से उपचारित किया गया (चित्र 6)। परीक्षण की गई सिल्वर ड्रेसिंग में से, केवल ऑक्सीजेनेटेड सॉल्ट ड्रेसिंग से उपचारित घाव ही मैक्रोस्कोपिक छवियों में कंट्रोल ड्रेसिंग से उपचारित घावों की तुलना में छोटे दिखाई दिए (चित्र 6A-D)। हिस्टोलॉजिकल विश्लेषण का उपयोग करके घाव के क्षेत्रफल के मात्रात्मक विश्लेषण से पता चला कि Ag ऑक्सीसोल ड्रेसिंग से उपचार के बाद औसत घाव का क्षेत्रफल 2.35 mm² था, जबकि कंट्रोल समूह से उपचारित घावों का क्षेत्रफल 2.96 mm² था, लेकिन यह अंतर सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण नहीं था (p = 0.488) (चित्र 6I)। इसके विपरीत, Ag1+ (3.38 mm², p = 0.757) या Ag1+ + EDTA/BC (4.18 mm², p = 0.054) ड्रेसिंग से उपचार के बाद घाव के क्षेत्रफल में कंट्रोल समूह की तुलना में कोई कमी नहीं देखी गई। नियंत्रण समूह की तुलना में Ag ऑक्सीसोल ड्रेसिंग के साथ उपकला पुनर्जनन में वृद्धि देखी गई (क्रमशः 30% बनाम 22%), हालांकि यह महत्वपूर्ण स्तर तक नहीं पहुंचा (p = 0.067), फिर भी यह काफी महत्वपूर्ण है और पिछले परिणामों की पुष्टि करता है। ऑक्सीसोल युक्त ड्रेसिंग पुन: उपकला निर्माण को बढ़ावा देती है। -संक्रमित घावों का उपकला निर्माण17। इसके विपरीत, Ag1+ या Ag1+ + EDTA/BC ड्रेसिंग के साथ उपचार का नियंत्रण की तुलना में पुन: उपकला निर्माण पर कोई प्रभाव नहीं पड़ा या उसमें कमी देखी गई।
पूर्ण रूप से घाव को काटकर निकाले गए असंक्रमित चूहों में घाव भरने पर चांदी की ड्रेसिंग का प्रभाव। (AD) तीन दिनों तक बिना रोगाणुरोधी नियंत्रण ड्रेसिंग और चांदी की ड्रेसिंग से उपचार के बाद घावों की प्रतिनिधि स्थूल छवियां। (EH) हेमेटोक्सिलिन और ईओसिन से रंगे हुए घाव के प्रतिनिधि अनुभाग। घाव के मध्य बिंदु पर ऊतकीय अनुभागों से घाव के क्षेत्रफल (I) और पुन: उपकलाकरण (J) के प्रतिशत की गणना छवि विश्लेषण सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके की गई (प्रत्येक उपचार समूह में n = 11-12)। ग्राफ़ माध्य +/- मानक त्रुटि दर्शाते हैं। * का अर्थ है p = <0.05।
घाव भरने में रोगाणुरोधी चिकित्सा के रूप में चांदी का उपयोग लंबे समय से होता आ रहा है, लेकिन विभिन्न प्रकार के फॉर्मूलेशन और वितरण विधियों के कारण रोगाणुरोधी प्रभावकारिता में अंतर हो सकता है¹⁸। इसके अलावा, विशिष्ट चांदी वितरण प्रणालियों के एंटीबायोफिल्म गुणों को पूरी तरह से समझा नहीं गया है। हालांकि मेजबान प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया प्लैंकटोनिक बैक्टीरिया के खिलाफ अपेक्षाकृत प्रभावी होती है, लेकिन यह आमतौर पर बायोफिल्म के खिलाफ कम प्रभावी होती है¹⁹। प्लैंकटोनिक बैक्टीरिया को मैक्रोफेज द्वारा आसानी से भक्षण किया जा सकता है, लेकिन बायोफिल्म के भीतर, एकत्रित कोशिकाएं मेजबान प्रतिक्रिया को सीमित करके अतिरिक्त समस्याएं पैदा करती हैं, जिससे प्रतिरक्षा कोशिकाएं एपोप्टोसिस से गुजर सकती हैं और प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया को बढ़ाने के लिए प्रोइन्फ्लेमेटरी कारक जारी कर सकती हैं²⁰। यह देखा गया है कि कुछ ल्यूकोसाइट्स बायोफिल्म में प्रवेश कर सकते हैं²¹ लेकिन एक बार यह रक्षा तंत्र कमजोर हो जाने पर बैक्टीरिया का भक्षण करने में असमर्थ होते हैं²²। घाव बायोफिल्म संक्रमण के खिलाफ मेजबान प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया का समर्थन करने के लिए एक समग्र दृष्टिकोण का उपयोग किया जाना चाहिए। घाव की सफाई से बायोफिल्म को भौतिक रूप से बाधित किया जा सकता है और अधिकांश बायोबर्डन को हटाया जा सकता है, लेकिन मेजबान प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया शेष बायोफिल्म के खिलाफ अप्रभावी हो सकती है, खासकर यदि मेजबान प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया कमजोर हो। इस प्रकार, सिल्वर ड्रेसिंग जैसी रोगाणुरोधी चिकित्साएं शरीर की प्रतिरक्षा प्रणाली को मजबूत कर सकती हैं और बायोफिल्म संक्रमण को खत्म कर सकती हैं। सिल्वर की रोगाणुरोधी प्रभावशीलता उसकी संरचना, सांद्रता, घुलनशीलता और वितरण माध्यम पर निर्भर करती है। हाल के वर्षों में, सिल्वर प्रसंस्करण तकनीक में हुई प्रगति ने इन ड्रेसिंग को और अधिक प्रभावी बना दिया है9,23। सिल्वर ड्रेसिंग तकनीक में प्रगति के साथ, घाव के संक्रमण को नियंत्रित करने में इन ड्रेसिंग की प्रभावशीलता और उससे भी महत्वपूर्ण, घाव के वातावरण और उपचार पर सिल्वर के इन शक्तिशाली रूपों के प्रभाव को समझना आवश्यक हो जाता है।
इस अध्ययन में, हमने विभिन्न इन विट्रो और इन विवो मॉडलों का उपयोग करके बायोफिल्म के विरुद्ध Ag1+ आयन उत्पन्न करने वाली पारंपरिक सिल्वर ड्रेसिंग की तुलना दो उन्नत सिल्वर ड्रेसिंग की प्रभावशीलता से की। हमने घाव के वातावरण और संक्रमण-मुक्त उपचार पर इन ड्रेसिंग के प्रभाव का भी आकलन किया। डिलीवरी मैट्रिक्स के प्रभाव को कम करने के लिए, परीक्षण की गई सभी सिल्वर ड्रेसिंग कार्बोक्सीमिथाइलसेलुलोज से बनी थीं।
स्यूडोमोनास एरुगिनोसा और स्टैफिलोकोकस ऑरियस के कॉलोनियल बायोफिल्म के विरुद्ध इन सिल्वर ड्रेसिंग के हमारे प्रारंभिक मूल्यांकन से पता चलता है कि, पारंपरिक Ag1+ ड्रेसिंग के विपरीत, दो उन्नत सिल्वर ड्रेसिंग, Ag1+ + EDTA/BC और ऑक्सीजेनेटेड Ag लवण, प्रभावी हैं और कुछ ही दिनों में बायोफिल्म बैक्टीरिया को प्रभावी ढंग से नष्ट कर देते हैं। इसके अतिरिक्त, ये ड्रेसिंग प्लैंकटोनिक बैक्टीरिया के बार-बार संपर्क में आने पर बायोफिल्म के पुनः निर्माण को रोकते हैं। Ag1+ ड्रेसिंग में सिल्वर क्लोराइड होता है, जो Ag1+ + EDTA/BC के समान सिल्वर यौगिक और आधार मैट्रिक्स है, और समान अवधि में बायोफिल्म के भीतर बैक्टीरिया की व्यवहार्यता पर इसका सीमित प्रभाव पड़ता है। यह अवलोकन कि Ag1+ + EDTA/BC ड्रेसिंग समान मैट्रिक्स और सिल्वर यौगिक से बनी Ag1+ ड्रेसिंग की तुलना में बायोफिल्म के विरुद्ध अधिक प्रभावी थी, इस धारणा का समर्थन करता है कि बायोफिल्म के विरुद्ध सिल्वर क्लोराइड की प्रभावशीलता बढ़ाने के लिए अतिरिक्त अवयवों की आवश्यकता होती है, जैसा कि अन्यत्र रिपोर्ट किया गया है15। ये परिणाम इस विचार का समर्थन करते हैं कि BC और EDTA समग्र ड्रेसिंग प्रभावशीलता में अतिरिक्त भूमिका निभाते हैं और Ag1+ ड्रेसिंग में इस घटक की अनुपस्थिति इन विट्रो प्रभावकारिता को प्रदर्शित करने में विफलता का कारण हो सकती है। हमने पाया कि Ag2+ और Ag3+ आयन उत्पन्न करने वाली ऑक्सीजेनेटेड Ag नमक ड्रेसिंग ने Ag1+ की तुलना में अधिक मजबूत जीवाणुरोधी प्रभावकारिता प्रदर्शित की और यह प्रभावकारिता Ag1+ + EDTA/BC के समान स्तर पर थी। हालांकि, उच्च रेडॉक्स क्षमता के कारण, यह स्पष्ट नहीं है कि Ag3+ आयन घाव के बायोफिल्म के विरुद्ध कितने समय तक सक्रिय और प्रभावी रहते हैं, इसलिए इस पर आगे अध्ययन की आवश्यकता है। इसके अतिरिक्त, कई अलग-अलग ड्रेसिंग हैं जो Ag1+ आयन उत्पन्न करती हैं जिनका इस अध्ययन में परीक्षण नहीं किया गया। ये ड्रेसिंग विभिन्न सिल्वर यौगिकों, सांद्रताओं और आधार मैट्रिक्स से बनी होती हैं, जो Ag1+ आयनों के वितरण और बायोफिल्म के विरुद्ध उनकी प्रभावशीलता को प्रभावित कर सकती हैं। यह भी ध्यान देने योग्य है कि बायोफिल्म के विरुद्ध घाव की ड्रेसिंग की प्रभावशीलता का मूल्यांकन करने के लिए कई अलग-अलग इन विट्रो और इन विवो मॉडल का उपयोग किया जाता है। उपयोग किए गए मॉडल का प्रकार, साथ ही इन मॉडलों में उपयोग किए गए मीडिया में नमक और प्रोटीन की मात्रा, ड्रेसिंग की प्रभावशीलता को प्रभावित करेगी। हमारे इन विवो मॉडल में, हमने बायोफिल्म को इन विट्रो में परिपक्व होने दिया और फिर इसे घाव की त्वचा की सतह पर स्थानांतरित कर दिया। घाव पर लगाए गए प्लैंकटोनिक बैक्टीरिया के प्रति मेजबान चूहे की प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया अपेक्षाकृत प्रभावी होती है, जिससे घाव भरने के दौरान बायोफिल्म का निर्माण होता है। घाव में परिपक्व बायोफिल्म के जुड़ने से बायोफिल्म निर्माण के प्रति मेजबान की प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया की प्रभावशीलता सीमित हो जाती है, क्योंकि परिपक्व बायोफिल्म को घाव भरने से पहले ही घाव के भीतर स्थापित होने का मौका मिल जाता है। इस प्रकार, हमारा मॉडल हमें घाव भरने से पहले ही परिपक्व बायोफिल्म पर रोगाणुरोधी ड्रेसिंग की प्रभावशीलता का मूल्यांकन करने की अनुमति देता है।
हमने यह भी पाया कि ड्रेसिंग की फिटिंग ने इन विट्रो में विकसित बायोफिल्म और सूअर की त्वचा पर सिल्वर ड्रेसिंग की प्रभावशीलता को प्रभावित किया। घाव के साथ निकट संपर्क ड्रेसिंग की रोगाणुरोधी प्रभावशीलता के लिए महत्वपूर्ण माना जाता है24,25। ऑक्सीजन युक्त Ag लवण वाली ड्रेसिंग परिपक्व बायोफिल्म के निकट संपर्क में थीं, जिसके परिणामस्वरूप 24 घंटे के बाद बायोफिल्म के भीतर जीवित बैक्टीरिया की संख्या में उल्लेखनीय कमी आई। इसके विपरीत, Ag1+ और Ag1+ + EDTA/BC ड्रेसिंग से उपचारित करने पर, जीवित बैक्टीरिया की महत्वपूर्ण संख्या बनी रही। इन ड्रेसिंग में ड्रेसिंग की पूरी लंबाई में टांके लगे होते हैं, जो ऐसे निष्क्रिय स्थान बनाते हैं जो बायोफिल्म के साथ निकट संपर्क को रोकते हैं। हमारे इन विट्रो अध्ययनों में, इन गैर-संपर्क क्षेत्रों ने बायोफिल्म के भीतर जीवित बैक्टीरिया को नष्ट होने से रोका। हमने उपचार के 24 घंटे बाद ही जीवाणु व्यवहार्यता का आकलन किया; समय के साथ, जैसे-जैसे ड्रेसिंग अधिक संतृप्त होती जाती है, निष्क्रिय स्थान कम हो सकता है, जिससे इन जीवित बैक्टीरिया के लिए क्षेत्र कम हो जाता है। हालांकि, यह ड्रेसिंग की संरचना के महत्व को उजागर करता है, न कि केवल ड्रेसिंग में मौजूद चांदी के प्रकार को।
हालांकि विभिन्न सिल्वर तकनीकों की प्रभावशीलता की तुलना करने के लिए इन विट्रो अध्ययन उपयोगी हैं, लेकिन इन ड्रेसिंग का बायोफिल्म पर इन विवो प्रभावों को समझना भी महत्वपूर्ण है, जहां मेजबान ऊतक और प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाएं बायोफिल्म के खिलाफ ड्रेसिंग की प्रभावशीलता में योगदान करती हैं। घाव के बायोफिल्म पर इन ड्रेसिंग के प्रभाव का अवलोकन स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी और इंट्रासेलुलर और एक्स्ट्रासेलुलर डीएनए रंगों का उपयोग करके बायोफिल्म की ईपीएस स्टेनिंग द्वारा किया गया। हमने पाया कि 3 दिनों के उपचार के बाद, सभी ड्रेसिंग बायोफिल्म-संक्रमित घावों में सेल-फ्री डीएनए को कम करने में प्रभावी थीं, लेकिन एजी1+ ड्रेसिंग स्टैफिलोकोकस ऑरियस-संक्रमित घावों में कम प्रभावी थी। स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी ने यह भी दिखाया कि सिल्वर ड्रेसिंग से उपचारित घावों में बैक्टीरिया की संख्या काफी कम थी, हालांकि यह प्रभाव एजी1+ ड्रेसिंग की तुलना में ऑक्सीजेनेटेड एजी सॉल्ट ड्रेसिंग और एजी1+ + ईडीटीए/बीसी ड्रेसिंग में अधिक स्पष्ट था। इन आंकड़ों से पता चलता है कि परीक्षण की गई चांदी की पट्टियों का बायोफिल्म संरचना पर अलग-अलग प्रभाव पड़ा, लेकिन कोई भी चांदी की पट्टी बायोफिल्म को पूरी तरह से नष्ट करने में सक्षम नहीं थी। इससे घाव में बायोफिल्म संक्रमण के उपचार के लिए एक समग्र दृष्टिकोण की आवश्यकता का पता चलता है; जिसमें चांदी की पट्टियों का उपयोग शामिल है। उपचार से पहले, अधिकांश बायोफिल्म को हटाने के लिए शारीरिक सफाई की जाती है।
दीर्घकालिक घाव अक्सर गंभीर सूजन की स्थिति में होते हैं, जिसमें घाव के ऊतकों में लंबे समय तक अतिरिक्त सूजन कोशिकाएं बनी रहती हैं, जिससे ऊतकों को नुकसान होता है और घाव में कुशल कोशिकीय चयापचय और कार्य के लिए आवश्यक ऑक्सीजन की कमी हो जाती है।26 बायोफिल्म कई तरीकों से उपचार को नकारात्मक रूप से प्रभावित करके इस प्रतिकूल घाव के वातावरण को और भी बदतर बना देती हैं, जिसमें कोशिका प्रसार और प्रवासन का अवरोध और सूजन-रोधी साइटोकिन्स का सक्रियण शामिल है।27 जैसे-जैसे सिल्वर ड्रेसिंग अधिक प्रभावी होती जा रही हैं, घाव के वातावरण और उपचार पर उनके प्रभाव को समझना महत्वपूर्ण है।
दिलचस्प बात यह है कि यद्यपि सभी सिल्वर ड्रेसिंग ने बायोफिल्म संरचना को प्रभावित किया, लेकिन केवल ऑक्सीजेनेटेड सिल्वर सॉल्ट ड्रेसिंग ने इन संक्रमित घावों के पुनः उपकलाकरण को बढ़ाया। ये आंकड़े हमारे पिछले निष्कर्षों17 और कलान एट अल. (2017)28 के निष्कर्षों का समर्थन करते हैं, जिन्होंने ऑक्सीजेनेटेड सिल्वर सॉल्ट की अच्छी सुरक्षा और विषाक्तता प्रोफाइल प्रदर्शित की, क्योंकि सिल्वर की कम सांद्रता बायोफिल्म के खिलाफ प्रभावी थी।
हमारे वर्तमान अध्ययन में रोगाणुरोधी सिल्वर ड्रेसिंग के बीच सिल्वर तकनीक के अंतर और घाव के वातावरण तथा संक्रमण-मुक्त उपचार पर इस तकनीक के प्रभाव को उजागर किया गया है। हालांकि, ये परिणाम पिछले अध्ययनों से भिन्न हैं जिनमें दिखाया गया था कि Ag1+ + EDTA/BC ड्रेसिंग ने जीवित खरगोश के घायल कानों के उपचार मापदंडों में सुधार किया था। हालांकि, यह पशु मॉडल, मापन समय और जीवाणु अनुप्रयोग विधियों में अंतर के कारण हो सकता है29। इस मामले में, ड्रेसिंग के सक्रिय तत्वों को बायोफिल्म पर लंबे समय तक कार्य करने की अनुमति देने के लिए चोट लगने के 12 दिन बाद घाव का माप लिया गया था। एक अध्ययन से इसकी पुष्टि होती है जिसमें दिखाया गया है कि Ag1+ + EDTA/BC से उपचारित चिकित्सकीय रूप से संक्रमित पैर के अल्सर का आकार उपचार के एक सप्ताह बाद बढ़ गया, और फिर अगले 3 सप्ताह के उपचार के दौरान और गैर-रोगाणुरोधी दवाओं के उपयोग के 4 सप्ताह के भीतर अल्सर का आकार कम हो गया। CMC ड्रेसिंग ने अल्सर के आकार को कम किया30।
कुछ रूपों और सांद्रताओं वाले चांदी को पहले इन विट्रो में साइटोटॉक्सिक दिखाया गया है11, लेकिन ये इन विट्रो परिणाम हमेशा इन विवो में प्रतिकूल प्रभावों में तब्दील नहीं होते हैं। इसके अलावा, चांदी प्रौद्योगिकी में प्रगति और ड्रेसिंग में चांदी यौगिकों और सांद्रता की बेहतर समझ ने कई सुरक्षित और प्रभावी चांदी ड्रेसिंग के विकास को जन्म दिया है। हालांकि, जैसे-जैसे चांदी ड्रेसिंग प्रौद्योगिकी आगे बढ़ती है, घाव के वातावरण पर इन ड्रेसिंग के प्रभाव को समझना महत्वपूर्ण है31,32,33। पहले यह बताया गया था कि पुन: उपकलाकरण की बढ़ी हुई दर सूजन-रोधी M2 मैक्रोफेज के बढ़े हुए अनुपात से मेल खाती है, जबकि सूजन-रोधी M1 फेनोटाइप की तुलना में। यह एक पिछले माउस मॉडल में देखा गया था जहां चांदी हाइड्रोजेल घाव ड्रेसिंग की तुलना चांदी सल्फेडियाज़िन और गैर-रोगाणुरोधी हाइड्रोजेल से की गई थी34।
दीर्घकालिक घावों में अत्यधिक सूजन देखी जा सकती है और यह पाया गया है कि अतिरिक्त न्यूट्रोफिल की उपस्थिति घाव भरने में बाधक हो सकती है35। न्यूट्रोफिल-रहित चूहों पर किए गए एक अध्ययन में, न्यूट्रोफिल की उपस्थिति ने एपिथेलियलाइज़ेशन में देरी की। अतिरिक्त न्यूट्रोफिल की उपस्थिति से प्रोटीएज़ और प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों, जैसे सुपरऑक्साइड और हाइड्रोजन पेरोक्साइड का उच्च स्तर होता है, जो दीर्घकालिक और धीमी गति से ठीक होने वाले घावों से संबंधित हैं37,38। इसी तरह, मैक्रोफेज की संख्या में अनियंत्रित वृद्धि से घाव भरने में देरी हो सकती है39। यह वृद्धि विशेष रूप से महत्वपूर्ण है यदि मैक्रोफेज सूजन-समर्थक फेनोटाइप से उपचार-समर्थक फेनोटाइप में परिवर्तित होने में असमर्थ हैं, जिसके परिणामस्वरूप घाव उपचार के सूजन चरण से बाहर नहीं निकल पाते हैं40। हमने सभी सिल्वर ड्रेसिंग के साथ 3 दिनों के उपचार के बाद बायोफिल्म-संक्रमित घावों में न्यूट्रोफिल और मैक्रोफेज में कमी देखी, लेकिन ऑक्सीजन युक्त नमक ड्रेसिंग के साथ यह कमी अधिक स्पष्ट थी। यह कमी चांदी के प्रति प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया, कम जैव भार के प्रति प्रतिक्रिया, या घाव के उपचार के अंतिम चरण में होने के कारण हो सकती है, जिससे घाव में प्रतिरक्षा कोशिकाओं की संख्या कम हो जाती है। घाव में सूजन वाली कोशिकाओं की संख्या कम करने से घाव भरने के लिए अनुकूल वातावरण बना रह सकता है। एजी ऑक्सीसॉल्ट्स संक्रमण-मुक्त उपचार को कैसे बढ़ावा देते हैं, इसकी क्रियाविधि स्पष्ट नहीं है, लेकिन एजी ऑक्सीसॉल्ट्स की ऑक्सीजन उत्पन्न करने और सूजन के मध्यस्थ हाइड्रोजन पेरोक्साइड के हानिकारक स्तरों को नष्ट करने की क्षमता इसे समझा सकती है और इसके लिए आगे के अध्ययन की आवश्यकता है।17
दीर्घकालिक, ठीक न होने वाले संक्रमित घाव डॉक्टरों और रोगियों दोनों के लिए एक समस्या हैं। हालांकि कई ड्रेसिंग रोगाणुरोधी प्रभावशीलता का दावा करती हैं, लेकिन शोध में घाव के सूक्ष्म वातावरण को प्रभावित करने वाले अन्य महत्वपूर्ण कारकों पर शायद ही कभी ध्यान दिया जाता है। यह अध्ययन दर्शाता है कि विभिन्न सिल्वर तकनीकों की रोगाणुरोधी प्रभावशीलता अलग-अलग होती है और महत्वपूर्ण रूप से, संक्रमण से स्वतंत्र रूप से, घाव के वातावरण और उपचार पर उनका प्रभाव भी अलग-अलग होता है। हालांकि इन विट्रो और इन विवो अध्ययनों से घाव के संक्रमण के उपचार और उपचार को बढ़ावा देने में इन ड्रेसिंग की प्रभावशीलता का पता चलता है, लेकिन नैदानिक ​​​​रूप से इन ड्रेसिंग की प्रभावशीलता का मूल्यांकन करने के लिए यादृच्छिक नियंत्रित परीक्षणों की आवश्यकता है।
वर्तमान अध्ययन के दौरान उपयोग किए गए और/या विश्लेषण किए गए डेटासेट उचित अनुरोध पर संबंधित लेखक से प्राप्त किए जा सकते हैं।