Специалисты Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» совместно с другими российскими учёными разработали антибактериальное покрытие для титанового сплава, который признан главным материалом современной хирургии. Антибактериальные имплантаты сокращают реабилитацию после травм и предотвращают воспаления.
Актуальность этой разработки высока. Продолжительность жизни растет, случаев костных травм у людей преклонного возраста фиксируется всё больше. Травмы эти требуют особого внимания в виду возрастного снижения способности к восстановлению – это рождает спрос на материалы для имплантатов, обладающие особыми свойствами.
Известно, что использование имплантатов из немодифицированных металлов и сплавов может приводить к осложнениям после операций. Часто на этом фоне возникает воспаление из-за бактериальных инфекций, что нередко приводит к необходимости повторного вмешательства. Уменьшить эти риски могли бы материалы с антибактериальным эффектом .
Специалисты НИТУ «МИСиС» разработали технологию нанесения антибактериального покрытия для одного из наиболее прогрессивных титановых сплавов Ti-Zr-Nb. Научные эксперименты продемонстрировали, что обработанный таким образом материал полностью подавляет рост бактерий кишечной палочки на поверхности имплантата.
С бактериями борются ионы серебра. «Наночастицы, которые их испускают, ученые синтезировали химическим методом в растворах сложных спиртов, что позволило добиться размеров всего около 10 нанометров. Благодаря этому серебро осаждается в порах материала на глубине до 60 нанометров, что значительно повышает стойкость покрытия и эффективность противомикробного действия», - сказано в пресс-релизе НИТУ «МИСиС». С помощью химического травления поверхность сплава делается более пористой, что позволяет наночастицам распределиться равномерно не только на поверхности, но и в глубине пор. Пористость поверхности служит дополнительным фактором подавления бактерий – она позволяет серебру взаимодействовать с микробами более плотно.
Сейчас разработчикам предстоит следующий этап – испытания на других видах бактерий. Но учёные уверены, что покрытие будет таким же эффективным и против других микроорганизмов, как для кишечной палочки.
В исследовании принимали участие специалисты РНИМУ им. Н.И. Пирогова и МГУ им. М.В. Ломоносова. Исследование опубликовано в журнале Colloids and Surfaces B: Biointerfaces.