張娟，岳衛(wèi)華

北京市醫(yī)療器械檢驗所（北京 101111）

銀離子抑菌制品是一種非抑菌藥物類殺菌劑，具有抗菌譜廣、不易產(chǎn)生耐藥性的特點，而且取材方便、操作簡單、效果顯著，在臨床上應(yīng)用較為廣泛[1]。銀離子的抑菌機理主要有以下兩種理論：（1）接觸反應(yīng)機制，當(dāng)銀離子到達病原菌表面時，依靠庫侖引力穿透細胞壁進入胞內(nèi)，干擾電子傳輸系統(tǒng)，破壞細胞內(nèi)酶的活性，從而凝固細胞蛋白質(zhì)、破壞DNA 分子等，最終導(dǎo)致病原菌因細胞功能障礙而死亡[2]；（2）催化反應(yīng)機制，銀離子能起到催化活性中心的作用，通過激活水或空氣中的氧，產(chǎn)生羥基自由基及活性氧離子，活性氧離子能在短時間內(nèi)破壞微生物細胞的增殖能力，致使微生物死亡[3]。

目前，含銀離子抑菌醫(yī)療器械產(chǎn)品已被廣泛應(yīng)用于臨床口腔護理、皮膚護理、預(yù)防導(dǎo)管相關(guān)感染等方面[4-6]。導(dǎo)尿管相關(guān)尿路感染是指患者留置導(dǎo)尿管后或拔除導(dǎo)尿管48 h 內(nèi)發(fā)生的泌尿系統(tǒng)感染，是醫(yī)源性尿路感染最常見的原因，發(fā)生率占尿路感染的80%[7-8]。研究發(fā)現(xiàn)，臨床上將活性銀離子抗菌制品用于預(yù)防留置導(dǎo)尿管相關(guān)尿路感染已取得顯著療效[9]。田朝霞和趙娜[10]采用銀離子親水涂層的導(dǎo)尿管對觀察組進行留置導(dǎo)尿，對照組則采用硅膠導(dǎo)尿管進行留置導(dǎo)尿，結(jié)果顯示，觀察組泌尿系統(tǒng)感染的發(fā)生率顯著降低。劉夕珍等[11]發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用活性銀離子抗菌凝膠外涂尿道口預(yù)防留置導(dǎo)尿管相關(guān)尿路感染是一種簡單且行之有效的方法。

銀離子水凝膠涂層導(dǎo)尿管是一種具有抗菌功能的改良導(dǎo)尿管，其設(shè)計原理是在普通導(dǎo)尿管基礎(chǔ)上實施抑菌涂層處理，涂層的主要成分是具有高度活性的含銀化合物，在人體內(nèi)留置于尿道后可持續(xù)釋放出具有抗菌活性的銀離子，以期延緩致病菌生物膜的形成或加速其分解，旨在減少尿路感染的發(fā)生。據(jù)文獻報道，臨床尿路感染的病原菌種類主要為大腸埃希菌，此外，也存在由葡萄球菌、假單胞菌、念珠菌等病原菌導(dǎo)致的感染[12-13]?；诖?，本研究選取金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌、大腸埃希菌和表皮葡萄球菌等臨床常見感染菌株，依據(jù)《消毒技術(shù)規(guī)范》對銀離子水凝膠涂層導(dǎo)尿管進行體外抑菌效果的評價，旨在為該類產(chǎn)品的研發(fā)提供技術(shù)支持，為臨床使用提供數(shù)據(jù)支持，現(xiàn)報道如下。

1 儀器與材料

1.1 儀器

生物安全柜（上海力申科學(xué)儀器有限公司，型號HFsafe-1200）；生化培養(yǎng)箱（33 ℃，上海一恒科學(xué)儀器有限公司，型號LRH-250）；立式滅菌器（山東新華醫(yī)療器械股份有限公司，型號LMQ.C-80E）；渦旋振蕩器（德國WIGGENS 公司，型號MS 3數(shù)顯型）。

1.2 供試品

銀離子水凝膠涂層導(dǎo)尿管（型號三腔氣囊，規(guī)格22Fr 30 ml，由企業(yè)提供）。

1.3 培養(yǎng)基與試劑

胰酪大豆胨瓊脂培養(yǎng)基（北京陸橋技術(shù)股份有限公司，規(guī)格250 g/瓶，培養(yǎng)基適用性檢查結(jié)果符合2020年版《中國藥典》的要求）；0.9%無菌氯化鈉注射液（四川科倫藥業(yè)股份有限公司，規(guī)格100 ml/瓶）。

1.4 試驗菌株

金黃色葡萄球菌（ATCC6538）、銅綠假單胞菌（ATCC9027）、大腸埃希菌（ATCC8739）、表皮葡萄球菌（ATCC12228），均由中國工業(yè)微生物菌種保藏管理中心提供，工作菌株均為第3代。

2 方法

2.1 試驗菌液制備

接種金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌、大腸埃希菌和表皮葡萄球菌至胰酪大豆胨瓊脂培養(yǎng)基中，33 ℃培養(yǎng)24 h；分別用0.9%無菌氯化鈉注射液將試驗菌株菌落進行混懸，制得菌懸液；調(diào)整菌液濃度，使每1毫升菌液中含菌數(shù)約5×107～5×108cfu，作為試驗菌液。各試驗菌液濃度見表1。

表1 4種試驗菌的菌液濃度

2.2 樣品制備

將帶涂層部分導(dǎo)尿管剪成段狀，每段長約2 cm，作為試驗樣品。陰性對照樣品選取同等材質(zhì)同等尺寸不含抑菌成分的導(dǎo)尿管，制成與試驗樣品大小相同的小段。

樣品制備好后，用無菌鑷子將試驗樣品和陰性對照樣品分別轉(zhuǎn)移至無菌空平皿中，培養(yǎng)皿加蓋放置于33 ℃恒溫箱內(nèi)平衡約15 min。

2.3 試驗菌接種

在熔化并冷卻至45 ℃左右的100 ml 胰酪大豆胨瓊脂培養(yǎng)基中，接種“2.1”項下制備的1 ml 金黃色葡萄球菌菌液，充分混勻后傾倒平板；用無菌鑷子取試驗樣品平行貼放于培養(yǎng)基上，并輕壓樣品使培養(yǎng)基剛好沒過導(dǎo)尿管截面的中心；每塊平板同時貼放1個試驗樣品和1個陰性對照樣品，兩個樣品相距25 mm 以上，與平板邊緣相距15 mm 以上；蓋好平皿，室溫待凝固。

銅綠假單胞菌、大腸埃希菌和表皮葡萄球菌同法操作。

每種試驗菌平行試驗3次。

2.4 培養(yǎng)與觀察

將上述平板置33 ℃培養(yǎng)16～18 h，觀察是否有抑菌環(huán)產(chǎn)生；選取均勻而完全無菌生長的抑菌環(huán)，以抑菌環(huán)外沿為界測量其直徑并記錄，抑菌環(huán)直徑=抑菌環(huán)（包含導(dǎo)尿管）直徑-導(dǎo)尿管外徑。

3 結(jié)果

銀離子水凝膠涂層導(dǎo)尿管對各試驗菌的抑菌環(huán)圖片見圖1～4，抑菌環(huán)直徑測量結(jié)果見表2及圖5。結(jié)果表明，3次重復(fù)試驗中，銀離子水凝膠涂層導(dǎo)尿管對金黃色葡萄球菌和表皮葡萄球菌的抑菌環(huán)直徑均可達到10 mm 以上，對大腸埃希菌的抑菌環(huán)直徑可達到9 mm 以上，對銅綠假單胞菌的抑菌環(huán)直徑可達到6 mm 以上，且陰性對照樣品均無抑菌環(huán)產(chǎn)生?！断炯夹g(shù)規(guī)范》對抑菌產(chǎn)品的抑菌效果評價規(guī)定：抑菌環(huán)直徑＞2 mm，判為產(chǎn)品具有抑菌作用。由此可見，銀離子水凝膠涂層導(dǎo)尿管對金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌、大腸埃希菌和表皮葡萄球菌均具有良好的抑菌作用。

圖5 銀離子水凝膠涂層導(dǎo)尿管抑菌環(huán)直徑

表2 銀離子水凝膠涂層導(dǎo)尿管抑菌環(huán)直徑測量結(jié)果

圖1 銀離子水凝膠涂層導(dǎo)尿管對金黃色葡萄球菌的抑菌環(huán)

圖2 銀離子水凝膠涂層導(dǎo)尿管對銅綠假單胞菌的抑菌環(huán)

圖3 銀離子水凝膠涂層導(dǎo)尿管對大腸埃希菌的抑菌環(huán)

圖4 銀離子水凝膠涂層導(dǎo)尿管對表皮葡萄球菌的抑菌環(huán)

4 討論

采用抑菌環(huán)試驗對產(chǎn)品進行體外抑菌效果評價，試驗過程需注意以下幾點：（1）每組試驗均應(yīng)設(shè)置陰性對照樣品，不可省略；（2）接種用細菌懸液的濃度應(yīng)符合要求，濃度過低，會導(dǎo)致接種量少，抑菌環(huán)會因此而增大，濃度過高會導(dǎo)致接種量過多，抑菌環(huán)則會因此而減??；（3）應(yīng)保持瓊脂濃度的準確性，否則可影響抑菌環(huán)的大??；（4）培養(yǎng)時間不得超過18 h，若培養(yǎng)時間過久，則部分細菌可恢復(fù)生長導(dǎo)致抑菌環(huán)變??；（5）抑菌環(huán)直徑與抑菌劑的量、抑菌性能和干濕度有關(guān)，因此，試驗樣品應(yīng)在當(dāng)天制備。

本研究結(jié)果顯示，銀離子水凝膠涂層導(dǎo)尿管對金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌、大腸埃希菌和表皮葡萄球菌均具有較好的抑菌作用，但與其他3種細菌相比，銀離子對銅綠假單胞菌的抑制作用稍差，推測與銅綠假單胞菌的生物膜形成有關(guān)。據(jù)美國國立衛(wèi)生研究院公告，80%的臨床微生物感染與生物膜有關(guān)[14]。銅綠假單胞菌是臨床常見的革蘭陰性條件致病菌，由于能夠形成非常厚實的生物膜以抵御外來抗菌藥物的攻擊，因此，其已經(jīng)成為目前生物膜研究的模式細菌[15]。研究發(fā)現(xiàn)，針對醫(yī)療器械相關(guān)感染，可以通過研發(fā)本身具有抗感染功能的新型醫(yī)用材料或材料表面改性涂層來預(yù)防生物膜的形成[16-17]。因此，本研究的試驗結(jié)果也表明，在導(dǎo)尿管表面添加銀離子水凝膠涂層可以有效抑制銅綠假單胞菌的生長，但抑制效果相比其他種類病原微生物稍差，在今后的研究工作中可重點關(guān)注。

隨著我國人口老齡化趨勢的加劇，導(dǎo)尿管使用量急劇增多，尿路感染發(fā)生率也呈逐年上升趨勢，如何減少尿路感染的發(fā)生已成為亟待解決的嚴峻問題。面對臨床的迫切需求，具有抑菌作用的功能性導(dǎo)尿管成為企業(yè)研發(fā)的重點。本研究評價了銀離子水凝膠涂層導(dǎo)尿管對金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌、大腸埃希菌和表皮葡萄球菌等典型臨床常見病原菌的體外抑菌效果，可為該類產(chǎn)品的研發(fā)與性能改進提供技術(shù)支持，為臨床使用提供數(shù)據(jù)支持，同時也可為其他含銀離子類醫(yī)療器械產(chǎn)品的性能評價提供方法參考。