Ультрасонически-помощь производства антибиотиков может увеличить их эффективность, эбен против лекарственно-устойчивых бактерий: Все большее число устойчивых к антибиотикам штаммов бактерий по-прежнему нерешенные проблемы принятия бактериальных инфекций, которые были успешно обработаны антибиотиками в течение последних десятилетий, во всем мире угроза для здоровья снова. Ультразвуковое наноструктурирование антибиотиков является перспективным методом повышения эффективности антибиотиков, таких как тетрациклин против лекарственно-устойчивых бактерий.

Антибиотики и устойчивые к антибиотикам бактерии

Устойчивость к антибиотикам происходит, когда микробы, как бактерии и грибки развивать способность победить препараты, предназначенные для их уничтожения. Это означает, что микробы не убивают и продолжают расти. Инфекции, вызываемые устойчивыми к антибиотикам микробами, трудно, а иногда и невозможно лечить.
Устойчивость бактерий к антибиотикам объясняется чрезмерное использование, а также неправильное использование антибиотиков. Чрезмерное использование и неправильное использование относятся главным образом к ненадлежащим предписаниям и широкому сельскохозяйственному использованию
Для общих антибиотиков, таких как пеницилин, тетрациклин, метициллин, эритромицин, гентамицин, ванкомицин, имипемен, цефтазидим, левофлоксацин, линезолид, даптомицин и цефтраролин, некоторые штаммы бактерий мутировали и развили устойчивость к антибиотикам.
Основная причина развития устойчивых к антибиотикам бактерий заключается в чрезмерном использовании и неправильном использовании антибиотиков. Каждый раз, когда пациенту вводят антибиотики, погибают чувствительные бактерии. Однако, если есть устойчивые бактерии, которые не искоренены путем медикаментозного лечения, они растут и размножаются. Таким образом, повторное и ненадлежащее использование антибиотиков вызывает увеличение лекарственно-устойчивых бактерий.
Бактерии с множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ) представляют серьезную угрозу для здоровья, поскольку они не реагируют на общее лечение антибиотиками, которое должно убивать микробы.
Среди грамположительных патогенов глобальная пандемия резистентного S. aureus (например, метициллин-резистентный золотистый стафилококк; MRSA) и Enterococcus видов в настоящее время представляет собой самую большую угрозу. Грам-отрицательные патогены, такие как Энтеробактериацеа (например, Klebsiella pneumoniae), Pseudomonas aeruginosa и Acinetobacterare становятся устойчивыми почти ко всем доступным вариантам антибиотиков.

Ультрасонически наноразмерные антибиотики

Нано-размер фармацевтических препаратов, как известно, преуспеть микрон размера молекулы наркотиков часто из-за увеличения скорости поглощения, более высокая биодоступность, и высокая эффективность. Антибиотики широко используются для лечения бактериальных инфекций. Однако быстрое развитие все большего и большего лекарственно-устойчивых штаммов бактерий делает необходимым разработку новых или модификацию существующих антибиотиков. Уменьшение размера частиц антибиотиков, таких как тетрациклин с помощью sonication является одной легкой, быстрой и перспективной стратегией для повышения эффективности антибиотиков против неустойчивых и устойчивых штаммов бактерий.
Узнайте больше об ультразвуковых наносуспензиях фармацевтических АФИ!

Ультрасонически наноструктурированный тетрациклин

Kassirov et al. (2018) лечили тетрациклин ультрасонически, чтобы повысить эффективность препарата против патогенных микроорганизмов. В своем исследовании они использовали Escherichia coli Nova Blue TcR, штамм с устойчивостью к антибиотикам, и e. coli 292-116 (без лекарственной устойчивости). Тетрациклин, распространенный антибиотик широкого спектра действия, был модифицирован с использованием промышленного ультразвукового UIP1000hdT (Хильшер, Германия; см. рисунок слева). Исследовательская группа обнаружила, что сонохимическая обработка UIP1000hdT повышает эффективность антибактериальных свойств до 25% против резистентного штамма и до 100% против чувствительного штамма. Даже длительное хранение наноструктурированного тетрациклина при 4oC не уменьшает противомикробных свойств.
Ультразвуковые параметры обработки, такие как амплитуда, ввод энергии и время звуковой обработки, были определены как критические факторы, влияющие на изменение свойств противомикробных препаратов как в отношении чувствительных, так и устойчивых клеток.
Ультразвуковое лечение приводит к более равномерному распределению размеров частиц частиц наноразмерных лекарственных частиц, что может привести к более высокой биодоступности, биодоступности и, таким образом, эффективности молекул тетрациклина.
Полученные данные свидетельствуют о том, что сонохимическая модификация антибиотиков может стать новым перспективным и дешевым подходом к разработке новых препаратов, эффективных для антибиотикотерапии против штаммов лекарственной устойчивости.

Соника тетрациклина с UIP1000hdT.
A - FTIR спектры "свободного" тетрациклина; B - FTIR спектры тетрациклина SN после 5 мин sonication; C - Гистограмма распределения размера «свободного» тетрациклина; D – Размер распределения гистограммы SN тетрациклина после 5 мин sonication.
Исследование и цифра Кассирова и др. 2018.

Преимущества ультразвуковых наноструктурированных препаратов

Ультразвук предлагает огромные возможности для синтеза широкого спектра наноструктурированных материалов и используется во многих отраслях промышленности. Ультразвуковое производство наноразмерных фармацевтических препаратов, таких как антибиотики, противовирусные препараты и другие лекарственные средства, является весьма перспективным, поскольку эти наноразмерные препараты часто показывают значительно более высокую скорость поглощения, биодоступность и эффективность. Поэтому многие усовершенствованные лекарственные препараты включают ультразвук для того, чтобы молекулы наноструктурных лекарств, инкапсулировать препараты в нано-эмульсии, нано-липосомы, ниосомы, твердолипидные наночастицы (SLNs), наноструктурированные липидные переноски (НЛМ) и другие наноразмерные комплексы включения.

Ультразвуковая обработка наноматериалов с антибактериальными свойствами также используется для синтеза наноструктурированных материалов (например, нано-серебра, нано-нО) и для их применения в текстильной промышленности для производства антибактериальных медицинских текстильных изделий и других функциональных тканей. Например, одноступный ультразвуковой процесс используется для изготовления прочных покрытий хлопчатобумажных тканей с антибактериальными наночастицами.

Как работает ультразвуковой синтез наноструктурированных материалов?

Ультразвук и сонохимия, которая является применением высокомощного ультразвука к химическим системам, широко используются для производства высококачественных наноразмерных материалов (например, наночастиц, нано-эмульсий). Соникация и сонохимия позволяют или облегчают производство высоковерно-наноразмерных материалов. Преимуществом ультразвукового синтеза наночастиц является простота и эффективность. В то время как альтернативные методы производства наноструктурированных материалов требуют высоких оптовых температур, давления и/или длительного времени реакции, ультразвуковой синтез часто позволяет легко, быстро и эффективно изготовлять наноматериалы. Как сонохимические, так и сономеханические эффекты, генерируемые высокоинтенсивной ультразвуковой системой, отвечают за синтез или функционализацию/модификацию наноразмерных частиц. Соединение сверхмощных ультразвуковых волн в жидкости приводит к акустической кавитации: образованию, рост, и имплозивный коллапс пузырьков, и может быть классифицирована как первичная сонохимия (газо-фазная химия, происходящающая внутри разрушающихся пузырьков), вторичная сонохимия (химия раствора-фазы, происходячая вне пузырьков), и сономеханические / физические изменения (вызванные высокоскоростными жидкими струями, ударными волнами и/или межчастичными столкновениями в шламах). (cf. Hinman and Suslick, 2017) Кавитационное воздействие на частицы приводит к уменьшению размеров, наноструктуризации (нанодисперсия, нано-эмульгация), а также к функционализации и модификации частиц.
Узнайте больше о ультразвуковом фрезеровании и рассеивании частиц!

Ультразвуковые зонды для синтеза наноструктурированных фармацевтических препаратов

Hielscher Ultrasonic имеет давний опыт в проектировании, производстве, дистрибуции и обслуживании высокопроизводительных ультразвуковых гомогенизаторов для фармацевтической и пищевой промышленности.
Подготовка высококачественных наноразмерных лекарственных частиц, липосом, твердых липидных наночастиц, полимерных наночастиц, циклодекстринных комплексов и вакцин – это процессы, в которых широко используются ультразвуковые системы Hielscher и ценятся за их высокую надежность и высокое качество продукции. Ультразвуковые системы Hielscher позволяют точно контролировать все параметры процесса, такие как амплитуда, температура, давление и энергия звуковой связи. Интеллектуальное программное обеспечение автоматически протоколы все параметры sonication (время, дата, амплитуда, чистая энергия, общая энергия, температура, давление) на встроенной SD-карты. Это значительно облегчает процесс и контроль качества и помогает выполнять передовой производственный опыт (GMP).

Ультразвуковые смесители для каждого емкости продукта

Ассортимент продукции Hielscher Ultrasonics охватывает весь спектр ультразвуковых процессоров от компактных лабораторных ультразвуковых систем до полностью промышленных ультразвуковых процессоров с возможностью обработки грузовых автомобилей в час. Полный ассортимент продукции позволяет нам предложить вам наиболее подходящий ультразвуковой смеситель для вашего процесса потенциала и целей. Это позволяет разрабатывать и тестировать приложение в небольших лабораторных размерах и масштабировать его линейно до производственных мощностей. Масштабирование от меньшего ультразвукового микшера до более высоких вычислительных мощностей очень простое, так как ультразвуковой процесс смешивания может быть полностью линейным, масштабируемым с установленных параметров процесса. Масштабирование может быть сделано путем установки более мощного ультразвукового блока микшера или кластеризации нескольких ультразвуковых средств параллельно.
Ультразвуковые мешалки также используются для стерильной гомогенизации жидко-жидкостных и твердо-жидких суспензий.

Высокие амплитуды к наноструктурным частицам с высокой эффективностью

Hielscher Ультразвук’ промышленные ультразвуковые процессоры могут обеспечить очень высокие амплитуды. Амплитуды до 200 мкм могут быть легко непрерывно запущены в 24 / 7 операции. Для еще более высоких амплитуд доступны индивидуальные ультразвуковые сонотроды. Ультразвуковые сонотроды (рога, зонды) и реакторы автоклавируемы. Надежность ультразвукового оборудования Hielscher позволяет 24/ 7 эксплуатации на тяжелой службе и в сложных условиях.

Легкое, безрисковное тестирование

Ультразвуковые процессы могут быть полностью линейными. Это означает, что каждый результат, которого вы достигли с помощью лабораторного или скамейки-топ ультразвуковой, может быть масштабируется точно такой же выход, используя точно такие же параметры процесса. Это делает ультразвук идеальным для разработки продукции и последующей реализации в коммерческое производство.

Наивысшее качество – Разработано и изготовлено в Германии

Как семейный и семейный бизнес, Hielscher уделяет приоритетное внимание самым высоким стандартам качества для своих ультразвуковых процессоров. Все ультразвуковые средства разработаны, изготовлены и тщательно протестированы в нашей штаб-квартире в Тельтоу недалеко от Берлина, Германия. Надежность и надежность ультразвукового оборудования Hielscher делают его рабочей лошадкой в вашем производстве. 24/7 эксплуатация при полной нагрузке и в сложных условиях является естественной характеристикой высокую производительность ультразвуковых систем Hielscher.

Вы можете купить ультразвуковые процессоры Hielscher любого другого размера и точно настроены в соответствии с вашими требованиями процесса. От лечения жидкостей в небольшом лабораторном стакане до непрерывного сквозного смешивания шламов и паст на промышленном уровне, Hielscher Ultrasonics предлагает подходящий высокую производительность гомогенизатора для вас! Пожалуйста, свяжитесь с нами – мы рады порекомендовать Вам идеальную ультразвуковую установку!

В приведенной ниже таблице приведена приблизительная производительность наших ультразвуковых аппаратов: