Ученые из НИТУ «МИСиС» разработали многослойные антибактериальные покрытия с пролонгированным эффектом и универсальным спектром действия. В основе покрытия — модифицированный оксид титана и несколько антисептических компонентов. Материал можно применять в имплантологии в качестве защитного слоя для профилактики осложнений — воспалений или отторжений. Статья опубликована в журнале Applied Surface Science.
Молодые ученые из лаборатории «Неорганические наноматериалы» НИТУ «МИСиС» создали инновационное многослойное покрытие, синтезирующее защитные свойства наночастиц, биополимеров, антикоагулянта и антибиотика. Антибиотик и наночастицы серебра обеспечивают антибактериальный эффект, а гепарин предотвращает «налипание» бактериальных клеток к поверхности ткани, что снижает количество требуемого агента.
Антибактериальные покрытия сейчас исследуются особенно активно, так как растет актуальность поиска альтернатив традиционным антибиотикам. Их можно наносить на имплантаты, тем самым предотвращая воспаления, вызванные внутрибольничными инфекциями. Однако создание антибактериальных, но при этом биосовместимых и биоактивных поверхностей — проблема, которую научное сообщество решает на протяжении многих лет.
«Методика получения многослойного покрытия — это сочетание нескольких технологий: сначала с помощью магнетронного распыления было получено тонкое биоактивное наноструктурное покрытие состава TiCaPCON. Далее методом ионной имплантации в состав покрытия вводили частицы серебра. Затем был нанесен биополимерный слой, который в препарате играет роль носителя для бактерицидных молекул гепарина и гентамицина», — рассказала автор работы, научный сотрудник лаборатории «Неорганические наноматериалы» НИТУ «МИСиС» Елизавета Пермякова.
Химический состав полученных слоев покрытия был тщательно исследован с помощью инфракрасной и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. Оказалось, что внедрение терапевтических компонентов происходит по всей толщине нанесенного плазмой полимерного слоя. Ученые также исследовали влияние каждого типа антибактериального компонента (серебро, гентамицин и гепарин) на антибактериальную активность и биосовместимость полученных покрытий. Материал продемонстрировал клеточную совместимость и превосходную бактерицидную эффективность в отношении устойчивого к антибиотикам бактериального штамма кишечной палочки.
Новые покрытия могут применяться как антибактериальный модификатор имплантата, позволяющий ускорить его вживление за счет снижения рисков сопутствующих воспалений и стимуляции роста остеобластных клеток. В настоящее время исследователи планируют перейти к доклиническому этапу разработки.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
