Российские ученые предложили защищать импланты от бактерий наноиголками

Специалисты МФТИ, УФИЦ и Тамбовского ГТУ объявили о совместной разработке специального покрытия, которое защитит импланты, вживляемые в организм человека, от разного рода микробных загрязнений. Данное исследование опубликовал журнал Biofouling.

Как известно, в настоящее время в медицине все больше применяются импланты — в виде протезов для внутренних органов и суставов, сердечных стимуляторов, заменителей стенок сосудов. Не обходятся без них и в стоматологии и в косметологии, но при операции в организм могут попасть и патогенные микроорганизмы — по статистике порядка 5 % имплантов содержат так называемые биопленки из микробов.

Ученые уже достаточно давно работают над решением данной проблемы, разрабатывая новые поверхности с антибактериальным действием. В частности, российские специалисты провели анализ влияния параметров наноструктурирования на показатели антибактериальности силиконовых имплантов. 

Для этого на поверхность силиконовых подложек были нанесены наноиголки, также называемые наностолбики, имеющие разные размеры. В этом ученым помогла мягкая литография, где применяются специальные эластичные штампы. В итоге данные иголки выступают в качестве препятствия, предотвращающего оседание на имплант бактерий и возникновения биопленок.

Диаметр иголок-столбиков составляет 500 или 700 нм и располагаются они на вдвое большем расстоянии друг от друга, так что бактериям просто «неудобно» размещаться на такой поверхности, а когда микроб пытается осесть на иголки, его оболочка натягивается и при 15-процентном растяжении лопается, в результате чего бактерия погибает.

Сейчас ученые МФТИ, УФИЦ и Тамбовского ГТУ продолжают работы в этом направлении, проводя эксперименты с узорами наноиголок-столбиков и их взаимным расположением, добиваясь наиболее выраженного антибактериального эффекта.