NUSTMISIS的科学家与俄罗斯,捷克共和国和美国的同事一起开发了一种新型植入物材料,可防止手术后细菌感染的发展。由于该组合物中的铂和铁纳米颗粒,该材料能够在安装后的12小时内杀死多达98%的细菌。关于此开发的文章发表在《应用材料与界面》杂志上。
在计划的手术后安装植入物后,细菌感染的发生率为1-4%,在复杂的骨折病例中,发生细菌的可能性达到30%。如果发生感染,通常需要重复手术。
在较轻的情况下,会进行抗生素治疗,患者的身体承受巨大的压力。通过这种治疗,病原菌会很快对抗生素产生抵抗力,而且,许多人对药物有严重的过敏反应。
国立科学技术大学MISIS(NUSTMISIS)的科学家及其同事已经开发出具有金属纳米粒子的植入材料,该材料可有效抑制病原细菌的生长和扩散,而不会对免疫系统的细胞(淋巴细胞)产生抑制作用。
“我们将铂和铁离子植入基质中,该基质是生物相容的陶瓷涂层TiCaPCON(钛-钙-磷-碳-氧-氮)。结果,在涂层表面形成了几纳米大小的金属纳米颗粒。纳米粒子与陶瓷基体之间形成约60mV的电势差。当与材料表面接触时,细菌膜会被破坏。”NUSTMISIS粉末冶金与功能涂料系研究生ViktorPonomarev说。
另外,在用紫外线对具有涂层的植入物进行灭菌之后,产生大量自由基,这些自由基导致细菌的死亡。
根据研究的作者,在他们的实验过程中,开发的材料在8-12小时内破坏了98%的细菌,包括金黄色葡萄球菌和表皮金黄色葡萄球菌,大肠杆菌和肺炎克雷伯菌。现在,科学家正在考虑测试在活生物体内(体内)获得的样品。开发的材料的另一个有希望的应用可能是创建用于水净化的过滤器。