Mechanical deformation of elastomer medical devices can enable microbial surface colonization
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Elastomers such as silicone are common in medical devices (catheters, prosthetic implants, endoscopes), but they remain prone to microbial colonization and biofilm infections. For the first time, our work shows that rates of microbial surface attachment to polydimethylsiloxane (PDMS) silicone can be significantly affected by mechanical deformation. For a section of bent commercial catheter tubing, bacteria (P. aeruginosa) show a strong preference for the ‘convex’ side compared to the ‘concave’ side, by a factor of 4.2. Further testing of cast PDMS materials in bending only showed a significant difference for samples that were manually wiped (damaged) beforehand (1.75 × 104 and 6.02 × 103 cells/mm2 on the convex and concave sides, respectively). We demonstrate that surface microcracks in elastomers are opened under tensile stress (convex bending) to become ‘activated’ as sites for microbial colonization. This work demonstrates that the high elastic limit of elastomers enables these microcracks to reversibly open and close, as ‘dynamic defects’. Commercial catheters have relatively high surface roughness inherent to manufacturing, but we show that even manual wiping of newly-cast PDMS is sufficient to generate surface microcracks. We consider the implication for medical devices that feature sustained, surgical, or cyclic deformation, in which localized tensile conditions may expose these surface defects to opportunistic microbes. As a result, our work showcases serious potential problems in the widespread usage and development of elastomers in medical devices.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».