В РФ создали бактерицидное покрытие для сверхупругих титановых имплантатов

Оно снижает вероятность развития инфекций у пациентов после операции, а также ускоряет рост костной ткани.

Российские материаловеды из МИСИС разработали высокоэффективное антибактериальное покрытие на базе небольших наночастиц из золота и лекарственных препаратов для имплантатов из сверхупругого титана. Это покрытие снижает вероятность развития инфекций у пациентов после операции, а также ускоряет рост костной ткани.

Ученые предложили новый метод антибактериальной обработки, который состоит из нескольких этапов: формирование пористого слоя на поверхности сплава, осаждение наночастиц золота и привязка к ним антибиотика гентамицина через промежуточную аминокислоту – цистеин. Это позволяет повысить антибактериальную защиту после операции за счет местного воздействия.

Разработанный учеными подход позволяет наносить бактерицидные покрытия на импланты из сверхупругого сплава титана, ниобия и циркония. Этот сплав представляет собой перспективный материал для замены костной ткани, который отличается повышенной биосовместимостью и при этом он способен имитировать механическое поведение кости, а также более долговечен при повторяющихся нагрузках.

Ученые выяснили, что полезные свойства имплантатов из этого материала можно дополнительно улучшить с помощью пористого покрытия, которое содержит в себе мелкие наночастицы золота диаметром в 3-5 нм и присоединенные к ним молекулы антибиотика гентамицина. Эти наноструктуры активно уничтожают болезнетворных микробов, а также способствуют росту костной ткани и новых сосудов.

Проведенные опыты показали, что использование самых небольших наночастиц из золота одновременно повышает эффективность работы бактерицидного покрытия, и при этом позволяет экономить драгоценный металл при обработке титанового сплава. В дополнение к этому, покрытие не ухудшает механических свойств имплантатов и способствует росту остеобластов, клеток костной ткани.

Результаты исследования демонстрируют, что сверхупругие сплавы – перспективный материал для замены костной ткани. Уже было известно, что эти сплавы обладают высокой биомеханической совместимостью, теперь также стало понятно, что их поверхности можно придать улучшенные антибактериальные свойства.

Источник: nauka.tass.ru