窄光谱紫外光可以减少手术感染
Despite major efforts to keep operating rooms sterile, surgical wound infections remain a serious and stubborn problem, killing up to 8,200 patients a year in the U.S. A study by Columbia University Medical Center (CUMC) researchers suggests that narrow-spectrum ultraviolet (UV) light could dramatically reduce such infections without damaging human tissue. The study, conducted in tissue culture, was published today in the journal普罗斯一体。
研究人员报告,大约200,000至300,000名患者每年患上手术伤口感染。手术伤口感染的患者,与没有这种感染的人相比,在一个ICU中花费的可能性较小60%,是预留到医院的五倍,有两倍的死亡率,高度的医院住院,并有大致翻倍卫生保健费用。
科学家们已经知道多年来,来自标准杀菌灯的UV光(发射广谱波长,约200至400纳米[NM])在杀害细菌中非常有效;这种灯经常用于净化手术设备。
“不幸的是,这种紫外线也是有害的人类组织并可导致皮肤癌和白内障眼睛,“学习领导者大卫J.Brenner,博士学位,博士辐射生物物理学教授,环境卫生科学教授,以及省份省辐射研究中心主任。”紫外线在手术期间几乎从未使用过手术室,因为这些健康危害需要对手术人员和患者使用繁琐的保护设备。“
布伦纳博士和他的团队假设,一个非常窄的紫外光谱——大约207纳米——可能能够杀死细菌,同时不影响人体组织。因为这个波长的紫外线强烈吸收蛋白质,它预计将是安全的,有两个原因:在细胞水平上,它不能达到人类细胞的细胞核,在组织水平不能达到敏感皮肤表皮细胞和目镜。但因为细菌比人类细胞小得多,这种紫外线可以到达它们的DNA。“这意味着,如果你用207纳米的光照射人类的皮肤或眼睛,你不会看到任何生物损伤,”布伦纳博士说,“但它应该能杀死任何空气中降落在手术伤口上的细菌。”
为了测试这一假设,Brenner博士及其同事暴露了MRSA(耐甲氧西林S. aureus)细菌,是手术伤口感染的常见原因,以及人体皮肤细胞到Krypton-溴的准分子灯(也称为KRBR Escilamp),其仅在207nm处发出UV光,以及标准的杀菌UV灯。
研究人员发现,207纳米紫外线在杀死MRSA细菌作为传统的UV灯时有效。然而,207纳米光导致人类皮肤细胞杀死比标准UV光少1,000倍。
在另一个实验中,研究人员在标准组织培养模型上测试了两种UV灯人类皮肤(包括主要皮肤层,表皮和真皮)。暴露于标准UV灯引起表皮的广泛癌前血压变化,而暴露于207米光的相同水平没有。
迄今为止,我们的结果表明,207纳米紫外线灯可能是对当前感染控制措施的有效附加的,而无需对员工或患者的保护设备,“Brenner博士说。“我们需要所有的工具,我们可以减少手术伤口感染,尤其是那些涉及耐药菌株的细菌,这已经变得越来越普遍。”
根据Brenner博士的说法,通过空气,前往手术感染的主要途径。“尽管尽管促进了不耐药,但MRSA和其他细菌基本上在整个手术期间基本上下雨,”他说。“如果这种UV灯在手术期间连续闪耀在伤口上,细菌研究人员指出,将被落在落山时被杀死。“灯具,称为准分子灯,粗糙,廉价,长期以来,长寿。
“这些发现具有缓解外科感染的重要临床意义,”K.S.说Clifford Chao,MD,楚H.昌教授肿瘤肿瘤学和辐射肿瘤椅AMC和教授和主席放射肿瘤学在威尔康德医学院。“现在,偶然的感染意外发生。但随着窄谱UV光的使用,可以以实惠的成本提高外科护理。”
这研究人员现在正在进行207纳米灯的体内测试。
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