Вчені рф розробили покриття для імплантатів, стійкі до кишкової палички і стафілокока

24

Вчені ніту «місіс» розробили нове антибактеріальне покриття для імплантатів, що дозволяє запобігти їх відторгнення і розвиток інфекції під впливом антибіотико-резистентних бактерій. Розроблений матеріал має високу біосумісність і може знайти широке застосування, в тому числі, в імплантології і черепно-щелепно-лицевої хірургії. Дослідження опубліковано в журналі applied surface science.

Незважаючи на те, що імплантація в останні роки показує хороші результати в ранньому післяопераційному періоді, ризики віддалених ускладнень, пов’язаних з розвитком запалення тканин, що оточують остеоінтегрований імплантат, все ще зберігаються.

Найбільш вірогідною причиною розвитку таких запалень може бути проникнення інфекції в зону контакту імплантату з кісткою. Особливу небезпеку становлять антибіотикорезистентні бактерії, такі як кишкова паличка і золотистий стафілокок. Рішенням проблеми вторинних запальних ускладнень можуть стати антибактеріальні покриття для імплантатів.

Тим не менш, створення антибактеріальних, але при цьому біосумісних і біоактивних поверхонь, – це проблема, яку наукове співтовариство вирішує протягом багатьох років. До сих пір матеріали, повністю відповідають всім цим критеріям, досі синтезовані не були.

Вчені ніту “місіс” створили інноваційне мультикомпонентне покриття на основі оксиду титану, що дозволяє запобігти розвитку бактеріальної інфекції. Покриття додатково модифіковане кальцієм, фосфором, кремнієм і бором методом дугового оксидування, що дозволяє підвищити біоактивність матеріалу. Потім в отриманий матеріал методом іонної імплантації були введені частинки міді і срібла.

Синтезоване російськими вченими покриття володіє оптимальною структурою, а модифікація біоактивними елементами дозволяє домогтися більш ефективної остеоінтеграції. Крім того, таке покриття сприяє мінералізації прилеглої кісткової тканини.

Принцип роботи антибактеріального покриття

Результати досліджень in vitro показали високу клітинну сумісність і продемонстрували стовідсоткову бактерицидну ефективність відносно стійкого до антибіотиків бактеріальних штамів кишкової палички і золотистого стафілокока. Додавання частинок бору дозволило домогтися посиленого біоцидного ефекту. За словами розробників, таке покриття може знайти застосування, в тому числі, в імплантології і черепно-щелепно-лицевої хірургії.

” актуальність розробки пояснюється зростаючою потребою в операціях з ендопротезування кісткових імплантатів, пов’язаної зі старінням населення і більш широким поширенням дегенеративних захворювань. Титан і його сплави на сьогоднішній день є найбільш широко використовуваними матеріалами для заміни пошкоджених ділянок кісткової тканини. Але титан не володіє ні біоактивністю, ні антибактеріальною активністю. При цьому відомо, що процес остеоінтеграції залежить в тому числі від таких факторів як хімічний склад поверхні і її морфологія. Також відомо, що інфекційні ускладнення при ендопротезуванні – одна із значущих медичних та соціально-економічних проблем, способом вирішення якої може стати комплекс заходів по запобіганню утворення біоплівки на поверхні імплантату», – пояснює один з авторів дослідження анастасія попова, студентка 2 курсу магістратури програми iphd «біоматеріалознавства» ниту «місіс», співробітниця науково-навчального центру високотемпературного синтезу місіс-ісмаїл. Робота виконана в рамках міжнародного наукового проекту росія-індія, що фінансується рффі.