Профилактика инкрустации и образования биоиленок на поверхности мочеточникового стента. Часть 2. Альтернативные материалы для изготовления внутренних дренажей. Физические методы профилактики инкрустации и формирования биоиленок на поверхности мочеточниковых стентов

Профилактика инкрустации и образования биоиленок на поверхности мочеточникового стента. Часть 2. Альтернативные материалы для изготовления внутренних дренажей. Физические методы профилактики инкрустации и формирования биоиленок на поверхности мочеточниковых стентов

Автор: Цуканов Антон Юрьевич, Ахметов Д.С., Новиков А.А., Негров Д.А., Путинцева А.Р.

Журнал: Экспериментальная и клиническая урология @ecuro

Рубрика: Инфекционно-воспалительные заболевания мочевых путей

Статья в выпуске: 4, 2020 года.

Бесплатный доступ

Введение. Инкрустация стентов и образование биопленок на их поверхности представляют серьезные проблемы, которые не могу быть решены без удаления дренажа или его замены. В настоящее время не существует универсального способа предотвращения развития данных осложнений. В мире проводятся разные поисковые научные работы по данному направлению. Цепь. Оценить эффективность использования биодеградируемых стентов и физических способов воздействия на дренаж, как альтернативных методов для профилактики развития осложнений. Материалы и методы. Изучена научно-медицинская литература в базах данных Pubmed, Web of Sience, Science Direct, Scopus, Cyberleninka, elibrary, ЦНМБ и других за период с 1984 г. по 2020 г. по следующим ключевым словам: «мочеточниковый стент», «инкрустация», «биопленка», «мочекаменная болезнь», «бактериурия», «ультразвук». Найдено более 100 научных публикаций, выполнен анализ 48 научных работ, наиболее полно отвечающих тематике статьи. Результаты. Использование биодеградируемого стента исключает потребность во второстепенных вмешательствах по их удалению, улучшая качество жизни пациента, а также снижая экономическую нагрузку на систему здравоохранения. Однако остается проблема управление скоростью процесса деградации и элиминации продуктов деградации стента. Выводы. Основная масса предложенных вариантов физического типа воздействия на дренаж реализуется контактно, что в значительной мере сдерживает их клиническое применение. Таким образом, использование неинвазивного воздействия представляется перспективным и требует дальнейшего изучения.

Еще

Мочеточниковый стент, инкрустация, биопленка, мочекаменная болезнь, бактериурия

Короткий адрес: https://sciup.org/142225711

IDR: 142225711   |   DOI: 10.29188/2222-8543-2020-13-4-132-138

Список литературы Профилактика инкрустации и образования биоиленок на поверхности мочеточникового стента. Часть 2. Альтернативные материалы для изготовления внутренних дренажей. Физические методы профилактики инкрустации и формирования биоиленок на поверхности мочеточниковых стентов

  • Serruys P. W., Onuma Y., Ormiston J. A., et al. Evaluation of the second generation of a bioresorbable everolimus drug-eluting vascular scaffold for treatment of de novo coronary artery stenosis: six-month clinical and imaging outcomes. Circulation 2010;122(22):2301-2312. DOI: 10.1161/circulationaha.110.970772
  • Saito Y, Tanaka T, Andoh A, et al. Usefulness of biodegradable stents constructed of poly-l-lactic acid monofilaments in patients with benign esophageal stenosis. World journal of gastroenterology 2007;13(29):3977-3980. DOI: 10.3748/wjg.v13.i29.3977
  • Gimenez M. E., Palermo M., Houghton E., et al. Biodegradable biliary stents: a new approach for the management of hepaticojijunostomy strictures following bile duct injury. Arquivos brasileiros de cirurgia digestiva 2016;29(2):112-116. DOI: 10.1590/0102-6720201600020012
  • Vondrys D., Elliott M. J., McLaren C. A., Noctor, C., et al. First experience with biodegradable airway stents in children. The Annals of Thoracic Surgery 2011; 92(5):1870-1874. DOI: 10.1016/j.athoracsur.2011.07.042
  • Chew B. H., Lange D. Advances in ureteral stent development. Current Opinion in Urology 2016; 26(3):277-282. DOI: 10.1097/mou.0000000000000275
  • Janssen C., Lange D., Chew B. H. Ureteral stents - future developments. British Journal of Medical and Surgical Urology 2012; 5:11-17.
  • DOI: 10.1016/s1875-9742(12)60004-4
  • Wang L., Yang G., Xie H., et al. Prospects for the research and application of biodegradable ureteral stents: From bench to bedside. Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition 2018; 29:1657-1666.
  • DOI: 10.1080/09205063.2018.1498184
  • Barros A. A., Oliveira C., Ribeiro A. J., et al.ln vivo assessment of a novel biodegradable ureteral stent. World Journal of Urology 2017; 36(2):277-283.
  • DOI: 10.1007/s00345-017-2124-3
  • Schlick R. W., Planz K. Potentially useful materials for biodegradable ureteric stents. BJU International 1997;80(6):908-910. 10.1046/ j.1464-410x.1997.00484.x.
  • DOI: 10.1046/j.1464-410x.1997.00484.x
  • Lv X., Li Z., Chen S., et al. Structural and functional evaluation of oxygenating keratin/silk fibroin scaffold and initial assessment of their potential for urethral tissue engineering. Biomaterials 2016;84:99-110. 10.1016/ j.Biomaterials.2016.01.032.
  • DOI: 10.1016/j.biomaterials.2016.01.032
  • Huang J. W., Lv X. G., Li Z., et al. Urethral reconstruction with a 3D porous bacterial cellulose scaffold seeded with lingual keratinocytes in a rabbit model. Biomedical Materials 2015; 10(5):055005.
  • DOI: 10.1088/1748-6041/10/5/055005
  • Dai X., Ma C., Lan Q., et al. 3D bioprinted glioma stem cells for brain tumor model and applications of drug susceptibility. Biofabrication 2016; 8(4):045005.
  • DOI: 10.1088/1758-5090/8M/045005
  • Pulieri E., Chiono V., Ciardelli G., et al. Chitosan/gelatin blends for biomedical applications. Journal of Biomedical Materials Research Part A 2008; 86A(2):311-322.
  • DOI: 10.1002/jbm.a.31492
  • Wlodarczyk-Biegun M. K., del Campo A. 3D bioprinting of structural proteins. Biomaterials 2017;134:180-201.
  • DOI: 10.1016/j.biomaterials.2017.04.019
  • Auge B. K., Ferraro R. F., Madenjian A. R., et al.Evaluation of a dissolvable ureteral drainage stent in A swine model. The Journal of Urology 2002; 168(2):808-812.
  • DOI: 10.1016/s0022-5347(05)64748-9
  • Barros A. A., Rita A., Duarte C., et al. Bioresorbable ureteral stents from natural origin polymers. Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials. 2014; 103(3):608-617.
  • DOI: 10.1002/jbm.b.33237
  • Barros A. A., Oliveira C., Ribeiro A. J., et al. In vivo assessment of a novel biodegradable ureteral stent. World Journal of Urology 2017; 36(2):277-283.
  • DOI: 10.1007/s00345-017-2124-3
  • Barros A. A., Oliveira C., Reis R. L., et al. Ketoprofen-eluting biodegradable ureteral stents by CO2 impregnation: In vitro study. International Journal of Pharmaceutics 2015; 495(2):651-659.
  • DOI: 10.1016/j.ijpharm.2015.08.040
  • Freudenberg S., Rewerk S., Kaess M., et al. Biodegradation of absorbable sutures in body fluids and ph buffers. European Surgical Research 2004; 36(6):376-385.
  • DOI: 10.1159/000081648
  • Gunatillake P., Mayadunne R., Adhikari R. Recent developments in biodegradable synthetic polymers. Biotechnology Annual Review 2006; P. 301-347. 10.1016/ s1387-2656(06)12009-8.
  • DOI: 10.1016/s1387-2656(06)12009-8
  • Wang X., Zhang L., Chen Q., et al. A nanostructured degradable ureteral stent fabricated by electrospinning for upper urinary tract reconstruction. Journal of Nanoscience and Nanotechnology 2015;15(12):9899-9904. 10.1166/ jnn.2015.10747.
  • DOI: 10.1166/jnn.2015.10747
  • Zhu Y., Yang K., Cheng R., et al. The current status of biodegradable stent to treat benign luminal disease. Materials Today 2017; 20(9):516-529. 10.1016/ j.mattod.2017.05.002.
  • DOI: 10.1016/j.mattod.2017.05.002
  • Zong X., Ran S., Kim K. S., et al. Structure and morphology changes during in vitro degradation of electrospun poly (glycolide-colactide) nanofiber membrane. Biomacromolecules 2003; 4(2):416-423.
  • DOI: 10.1021/bm025717o
  • Li G., Wang Z. X., Fu W. J., el al. Introduction to biodegradable polylactic acid ureteral stent application for treatment of ureteral war injury. BJU International 2011; 108: 901-906.
  • DOI: 10.1111/j.1464-410x.2010.09992.x
  • Lumiaho J., Heino A., Pietilainen T., et al. The morphological, in situ effects of a self-reinforced bioabsorbable polylactide (SR-PLA 96) ureteric stent; an experimental study. The Journal of Urology 2000;164(4):1360-1363. 10.1016/ s0022-5347(05)67199-6.
  • DOI: 10.1016/s0022-5347(05)67199-6
  • Yang G., Xie H., Huang Y., et al. Immersed multilayer biodegradable ureteral stent with reformed biodegradation: An in vitro experiment. Journal of Biomaterials Applications 2017; 31(8):1235-1244.
  • DOI: 10.1177/0885328217692279
  • Zou T., Wang L., Li W., et al. A resorbablebi component braided ureteral stent with improved mechanical performance. Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials 2014; 38:17-25.
  • DOI: 10.1016/j.jmbbm.2014.06.004
  • Wang X., Shan H., Wang J., et al. Characterization of nanostructured ureteral stent with gradient degradation in a porcine model. International Journal of Nanomedicine 2015; 10:3055-3064.
  • DOI: 10.2147/ijn.s80810
  • Hadaschik B. A., Paterson R. F., Fazli L., et al. Investigation of a novel degradable ureteral stent in a porcine model. The Journal of Urology 2008; 180(3):1161-1166.
  • DOI: 10.1016/j.juro.2008.05.00
  • Chew B. H., Lange D., Paterson R. F., et al. Next generation biodegradable ureteral stent in a Yucatan pig model. The Journal of Urology 2010; 183(2):765-771.
  • DOI: 10.1016/j.juro.2009.09.073
  • Chew B. H., Paterson R. F., Clinkscales K. W., et al. In vivo evaluation of the third generation biodegradable stent: a novel approach to avoiding the forgotten stent syndrome. The Journal of Urology 2013; 189(2):719-725. 10.1016/ j.juro.2012.08.202.
  • DOI: 10.1016/j.juro.2012.08.202
  • Мылтыгашев М. П.,Бояндин А. Н., Шумилова А. А. и др. Исследование эффективности применения биодеградируемых стентов на основе полигидроксиалканоатов при пластике пиелоуретерального сегмента. Урология 2017;1:16-22.
  • DOI: 10.18565/urol.2017.1.16-22
  • Mao L., Shen L., Chen J., et al. A promising biodegradable magnesium alloy suitable for clinical vascular stent application. Scientific Reports 2017; 7(1):46343.
  • DOI: 10.1038/srep46343
  • Lock J. Y., Draganov M., Whall A., et al. Antimicrobial properties of biodegradable magnesium for next generation ureteral stent applications. 2012 Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society 2012; 1378-1381.
  • DOI: 10.1109/embc.2012.6346195
  • Lock J. Y., Wyatt E., Upadhyayula S., et at. Degradation and antibacterial properties of magnesium alloys in artificial urine for potential resorbable ureteral stent applications. Journal of Biomedical Materials Research Part A. 2013; 102(3): 781-792.
  • DOI: 10.1002/jbm.a34741
  • Mostaed E., Sikora-Jasinska M., Mostaed A., et al. Novel Zn-based alloys for biodegradable stent applications: Design, development and in vitro degradation. Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials 2016; 60:581-602.
  • DOI: 10.1016/j.jmbbm.2016.03.018
  • Francis A., Yang Y., Virtanen S., et al. Iron and iron-based alloys for temporary cardiovascular applications. Journal of Materials Science: Materials in Medicine 2015; 26(3):138.
  • DOI: 10.1007/s10856-015-5473-8
  • Gabi M., Hefermehl L., Lukic D., et al. Electrical micro current to prevent conditioning film and bacterial adhesion to urological stents. Urological Research 2010; 39(2):81-88.
  • DOI: 10.1007/s00240-010-0284-3
  • Hazan Z., Zumeris J., Jacob H., et al. Effective prevention of microbial biofilm formation on medical devices by low-energy surface acoustic waves. Antimicrobial Agents and Chemotherapy 2006; 50(12):4144-4152.
  • DOI: 10.1128/aac.00418-06
  • Kopel M., Degtyar E., Banin E. Surface acoustic waves increase the susceptibility of Pseudomonas aeruginosa biofilms to antibiotic treatment. Biofouling 2011; 27(7):701-711.
  • DOI: 10.1080/08927014.2011.597051
  • Pitt W. G., Ross S. A. Ultrasound increases the rate of bacterial cell growth. Biotechnology Progress 2003;19(3):1038-1044.
  • DOI: 10.1021/bp0340685
  • Carmen J. C., Roeder B. L., Nelson J. L., et al. Ultrasonically enhanced vancomycin activity against staphylococcus epidermidis biofilms in vivo. Journal of Biomaterials Applications 2004; 18(4):237-245.
  • DOI: 10.1177/0885328204040540
  • Oulahal-Lagsir N., Martial-Gros A., Bonneau M., et al. "Escherichia coli-milk" biofilm removal from stainless steel surfaces: Synergism between ultrasonic waves and enzymes. Biofouling 2003; 19(3):159-168.
  • DOI: 10.1080/08927014.2003.10382978
  • Келлер О. К., Кратыш Г. С., Лубяницкий Г. Д. Ультразвуковая очистка. Л.:Машиностроение 1977;184 с.
  • Агранат Б. А., Дубровин М. Н., Хавский Н. Н., Эским Г. И. Основы физики и техники ультразвука. М.: Высшаяшкола.1987; 352 с.
  • Новиков А. А., Резник Л. Б., Негров Д. А., и др. Способ активации репаративного остеогенеза. Номер патента: 2601858, Россия 2016. Номер заявки: 2015124669/14. Дата регистрации: 23.06.2015. Дата публикации: 10.11.2016.
  • Шустер П. И., Новиков А.А., Шустер Я. Б., и др. Изменения ультраструктуры биопленок и гидродинамических показателей при неинвазивной ультразвуковой санации мочеточниковых стентов. Материалы XVI Конгресса Российского Общества Урологов "Урология в XXI веке" 2016; 393 с.
  • Новиков А. А., Цуканов А.Ю., Путинцева А. Р., Ахметов Д. С. Устройство неинвазивной санации мочеточниковых стентов. Номер патента: 2693002, Россия, 2018. Номерзаявки: 2018119633. Датарегистрации: 28.05.2019. Дата публикации: 28.06.2019
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp