Investigating the biological and mechanical performance of cranberry-modified silicone materials for use in implantable medical devices
Notice bibliographique
Résumé
Catheter associated urinary tract infections (CAUTIs) are the second most common type of hospital acquired infection in North America with over a million cases reported each year. This high incidence rate, together with the dissemination of antibiotic resistant uropathogens has resulted in much interest in the development of preventative measures within the research community. The consumption of Vaccinium macrocarpon, the North American cranberry, has been linked with the prevention of bacterial infections in the urinary tract for over 100 years. The McGill Biocolloids and Surfaces Laboratory has shown that cranberry derived materials (CDMs) can inhibit bacterial adherence to surfaces, impair bacterial motility, and influence various bacterial virulence functions. It is therefore hypothesized that cranberries and CDMs could prevent the development of CAUTIs via the disruption of various stages of pathogenesis. Herein, we report on the bioperformance of cranberry impregnated biomedical grade silicone against the biofilms formed by Proteus mirabilis, a clinically relevant uropathogen. In addition, the mechanical performance of this cranberry-silicone hybrid material is studied. First, the release of bioactive cranberry materials into an aqueous environment is demonstrated in lysogeny broth using a spectrophotometric method. Second, the ultimate tensile strength, elongation at break, storage modulus, and contact angle of CDM impregnated silicone are reported. Finally, the ability of P. mirabilis to form biofilms on the cranberry-modified silicone surface is qualitatively studied over the course of 96 hours via confocal laser scanning microscopy and quantitatively studied using COMSTAT 2 image analysis and multiple analytical techniques. CDM-modified silicone demonstrated sustained release of approximately 30% of its cranberry content into a lysogeny broth environment over the course of 96 hours. A positive correlation between cranberry concentration and storage modulus was observed, whereas ultimate tensile strength and elongation at break decreased with increasing concentrations of cranberry. Moreover, no change in the surface hydrophobicity of the CDM-modified silicone was detected via contact angle goniometry. The presence of cranberry in the silicon substrate was found to result in flattening of P. mirabilis biofilms, leading to significant increases in surface coverage and surface exposed to nutrients. Biovolume as determined by COMSTAT 2 and number of attached bacteria as determined by hemocytometry presented no difference between cranberry-modified silicone and control, whereas P. mirabilis viability was found to be higher on cranberry-modified silicone.
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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) | 0,001 | 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 ».