Ученые НИТУ «МИСиС» совместно с коллегами из России, Чехии и США разработали новый материал для имплантатов, предотвращающий развитие бактериальной инфекции после хирургического вмешательства. Благодаря наличию наночастиц платины и железа материал способен уничтожать до 98% бактерий в течение 12 часов после установки. Статья о разработке опубликована в журнале «Applied Materials & Interfaces».
Бактериальная инфекция возникает в
В более легких случаях проводится терапия антибиотиками, при этом организм пациента подвергается колоссальному стрессу. При таком лечении патогенные бактерии очень быстро вырабатывают устойчивость к антибиотикам, а у многих людей появляется тяжелая аллергия на медицинские препараты.
Ученые Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» (НИТУ «МИСиС») и их коллеги разработали имплантационный материал с наночастицами металлов, который эффективно подавляет рост и распространение патогенных бактерий, не оказывая угнетающего действия на клетки иммунной системы — лимфоциты.
«Мы имплантировали в матрицу, которой является биосовместимое керамическое покрытие TiCaPCON (титан-кальций-фосфор-углерод-кислород-азот), ионы платины и железа. В результате на поверхности покрытия образуются наночастицы металлов, размером несколько нанометров. Между наночастицами и керамической матрицей образуется разность потенциалов порядка 60 мВ. При контакте с поверхностью материала мембрана бактерии может быть разрушена», — рассказал главный автор исследования, аспирант кафедры порошковой металлургии и функциональных покрытий НИТУ «МИСиС» Виктор Пономарев.
Кроме того, после стерилизации имплантата с покрытием под ультрафиолетовым излучением происходит генерация большого количества свободных радикалов, которые приводят к гибели бактерий.
По утверждению авторов исследования, в ходе их экспериментов разработанный материал за
