Специалисты Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» (НИТУ «МИСиС») совместно с коллегами РНИМУ им. Н.И. Пирогова и МГУ им. М.В. Ломоносова разработали новый метод обработки имплантатов. По их словам, с его помощью можно будет серьезно ускорить и облегчить восстановление после травм. Результаты исследования опубликованы в журнале Colloids and Surfaces B: Biointerfaces.

Количество костных травм в мире постоянно растет, однако чем старше пациент, тем больше времени уходит на его лечение, поскольку с возрастом прочность кости и ее способность к восстановлению серьезно уменьшается. Для устранения повреждений, современная медицина обычно использует имплантаты из немодифицированных металлов и сплавов, однако это чревато осложнениями, вроде воспаления из-за бактериальных инфекций, которое может привести к необходимости повторной операции.

Чтобы исключить повторное хирургическое вмешательство, ученые НИТУ «Мисис» разработали новый метод нанесения антибактериального покрытия на титановый сплав Ti-Zr-Nb. Сначала его поверхность делают пористой на глубину 100-120 нанометров, а затем по ней распределяются наночастицы, испускающие ионы серебра, которые и уничтожают бактерии.

«Путем химического травления мы делаем поверхность сплава более пористой на глубину 100-120 нанометров, что позволяет равномерно распределить наночастицы, причем не только на поверхности, но и в глубине пор. Уже при низких дозах выхода серебра, около 0,037 мг/л, что полностью безопасно для организма, нам удалось достичь выраженного антибактериального эффекта», – рассказал старший научный сотрудник лаборатории неорганических наноматериалов НИТУ «МИСиС» Антон Конопацкий.

Серебро проникает в поры материала на глубину до 60 нанометров, резко повышая стойкость покрытия и антимикробную эффективность. Дополнительным фактором уничтожения бактерий становится и пористость, благодаря которой, микроорганизмы контактируют с серебром более плотно и в тоже время равномерно.

В перспективе, специалисты намерены создать новые покрытия, которые помогут сократить дозу антибиотиков, используемых для операций и последующего восстановления.

Автор новости: Максим Майоров

Иллюстрация: фото из личного архива Антона Конопацкого

На изображении слева схематично показана исходная поверхность, без модификации. Если такой образец поместить в среду, то никаких антибактериальных свойств он не покажет, из-за этого вырастет много бактерий (емкость слева сверху мутная). Справа схема модифицированной поверхности, которая проявляет антибактериальные свойства. Соответственно, если поместить такой образец в среду, то рост бактерий будет остановлен (емкость справа чистая, деление бактерий в ней не наблюдается)

Фото: из личного архива Антона Конопацкого