2020: Материаловеды «МИСиС» представили антибактериальные нано-покрытия на основе нитрида бора
9 сентября 2020 года стало известно о том, что материаловеды НИТУ «МИСиС» представили антибактериальные нано-покрытия на основе нитрида бора, обладающие эффективностью против микробных патогенов – до 99.99%. Они могут стать безопасной альтернативой привычным антибиотикам в имплантологии, поскольку не имеют характерных негативных побочных эффектов. Результаты работы представлены в международном научном журнале ACS Applied Materials & Interfaces.
Материаловеды НИТУ «МИСиС» представили антибактериальные нано-покрытия на основе нитрида бора
По информации компании, на сентябрь 2020 года из-за значительного увеличения количества хирургических процедур во всем мире ученые решают проблему микробных инфекций, вызванных имплантатами. Особенно серьезна она при ортопедических и стоматологических операциях. Не секрет, что сопутствующая медикаментозная терапия воспалений вокруг имплантатов часто приводит к побочным эффектам из-за характерных свойств антибиотиков, а также его высоких доз.
Группа молодых ученые НИТУ «МИСиС» предложили нестандартное решение проблемы, исследовав взаимодействие устойчивых к антибиотику грамотрицательных бактерий Escherichia coli (E. coli) и нанопленки, состоящей из структурированной поверхности нитрида бора. Оказалось, что такое покрытие через 24 часа поражает 100% бактериальных клеток.
Нано-пленки нитрида бора заменят антибиотик при защите от бактериальных и грибковых инфекций
|
| Гексагональный нитрид бора обладает комплексом физико-химических и механических свойств. В результате опытов мы выяснили, что особая специфическая структура наночастиц нитрида бора обеспечивает бактерицидный эффект, сравнимый с действием антибиотика: бактерии погибают в результате прямого физического контакта с особой игловидной поверхностью нано-пленки. При этом отсутствуют типичные для антибиотика побочные действия на ткани организма, а сам нитрид бора не вызывает цитотоксичность.
рассказала Кристина Гудзь, соавтор исследования, научный сотрудник лаборатории «Неорганические наноматериалы» НИТУ «МИСиС»
|
|
Исследователи пошли дальше, и заполнили микро-поры тонкого покрытия нитрида бора антибиотиком гентамицином. В результате получился антибактериальный эффект за счет полного высвобождения лекарства за короткий начальный промежуток времени. При этом его доза оказалась на порядок меньше, чем при обычной инъекции.
|
| Если брать в расчет среднюю массу пациента 60 кг, его суточная доза антибиотика составляет приблизительно 180 мг; при условии, что площадь имплантата, допустим, 30 см2 и учитывая, что в первые сутки из исследуемого нано-покрытия высвобождается 55 мкг антибиотика, получается, что предложенный метод предполагает в 100 раз меньше антибиотика, чем при стандартной инъекции.
добавила Кристина Гудзь, соавтор исследования, научный сотрудник лаборатории «Неорганические наноматериалы» НИТУ «МИСиС»
|
|
По словам авторов разработки, нанесение на имплантат антибактериальной пленки на основе наночастиц нитрида бора может свести к минимуму риск бактериального заражения за счет физических свойств самой поверхности, а также – в случае модификации антибиотиком - местной доставки минимального количества бактерицидного компонента без утяжеления имплантата.Миграция с SAP SuccessFactors и SAP HCM на российские HR-решения: как выстроить стратегию перехода 2.4 т
На сентябрь 2020 года коллектив завершает исследования полученных покрытий in vitro, а также работает над оптимизацией способа нанесения покрытия для его перспективного применения.
Смотрите также