Ученые из МИСиС создали альтернативу антибиотикам в имплантологии
5 сентября 2022Материаловеды Национального исследовательского технологического университета (НИТУ) «МИСиС» смогли разработать антибактериальное нанопокрытие, которое может стать эффективной и безопасной альтернативой антибиотикам и найти широкое применение в хирургии и имплантологии.
Материал на основе нитрида бора и ультрадисперсного металлизированного серебра или наночастиц оксида железа обладает эффективностью до 99,99%. Сейчас проводятся испытания полученных образцов в качестве покрытий для имплантатов.
Испытания доказали безвредность покрытия для пациента, от аналогов оно отличается минимальным объемом бактерицидных элементов и полным отсутствием антибиотиков в составе (что исключает вероятность развития резистентности).
Ученые НИТУ «МИСИС» вместе с коллегами из Государственного научного центра прикладной микробиологии и биотехнологии предложили тройной комплекс действия на возбудителей инфекции:
- игольчатая поверхность наночастиц физически повреждает мембраны бактериальных клеток;
- затем высвобождаются ионы металлов, обладающие бактерицидным эффектом;
- а после этого образуются активные формы кислорода, уничтожающие болезнетворные организмы.
Усиленная бактерицидная и фунгицидная активность нанопокрытия связана именно с образованием большого количества активных форм кислорода: свободные радикалы повреждают стенки микроорганизмов, в результате чего последние погибают.
«Мы синтезировали покрытия, состоящие из наночастиц нитрида бора, модифицированных ультрадисперсными наночастицами серебра или оксида железа. Носители нитрида бора обладают уникальной сферической формой с игольчатой поверхностью, позволяющей повреждать и разрывать мембрану бактериальных клеток при физическом контакте с ними. Сами покрытия выделяют ионы металлов в зависимости от концентрации.
Наши исследования показали, что при минимальной ингибирующей концентрации наночастицы оксида железа эффективно подавляют рост грамотрицательных бактерий кишечной палочки, а также золотистого стафилококка и пневмококков уже в течение первых трех часов. Покрытия с серебром в минимальной концентрации полностью инактивируют бактерии», — рассказала один из авторов исследования, сотрудник лаборатории «Неорганические наноматериалы» НИТУ «МИСИС» Кристина Гудзь.
Оказалось, что такое покрытие уничтожает 100% исследованных микроорганизмов: бактериальные штаммы и грибок Candida parapsilosis погибают в течение суток после воздействия. По словам исследователей, саму сферическую и игольчатую, «лохматую» форму наночастиц нитрида бора умеют получать только они, ее уникальность зарегистрирована в виде российского ноу-хау «Способ получения наноструктурированных покрытий гексагонального нитрида бора с антибактериальным эффектом».
Следующим шагом станет работа по масштабированию разработки в качестве перевязочного материала для применения в травматологии и хирургии. Также в будущем планируется проведение исследований in vitro, причем в приоритете — проведение исследований на особо опасных штаммах бактерий и вирусов (Vibrio cholerae, вирус, вызывающий COVID-19, и др.).
Хотите провести свое исследование в области медицины или биологии, расширить знания, быть в курсе новинок отрасли? Тогда предлагаем вам надежные знания из коллекций ЭБС Znanium, проверенные ведущими российскими учеными, в том числе материалы исследователей из МИСиС.
Другие новости
График работы в майские праздники
Рассказываем, как будут работать ИНФРА-М и Znanium в праздничные дни
Библионочь на Znanium
Ежегодная акция «Библионочь» в 2024 году пройдет в России уже в 13-й раз. Мы подготовили акции для читателей и конкурс для библиотекарей.
Новинки марта на Znanium
Главный редактор ИНФРА-М Владимир Михайлович Прудников лично отобрал для дайджеста книги по различным дисциплинам: праву, экономике, политологии, искусству, педагогике, психологии и т. д.
Календарь вебинаров на апрель
Ждем вас на наших вебинарах в апреле!
Книжные и электронные ресурсы в России: тенденции и перспективы развития
5 апреля 2024 г. с 12:00 до 14.30 Российский книжный союз (РКС), информационно-аналитический журнал «Университетская КНИГА» при поддержке Минцифры России приглашают вас принять участие в конференции.
Коллекции от нового издательства «КВАДРО»
Учебники и учебные пособия для аграрных и сельскохозяйственных учебных заведений.
Дни рождения вузов в марте
Рассказываем о знаменитых вузах, празднующих дни рождения в марте, а также делимся их коллекциями на Znanium!
Календарь вебинаров на март
Ждем вас на наших вебинарах в марте!
3 книги для безупречности архитектурного рисунка
Мы создали подборку учебных пособий для будущих архитекторов, которые помогут отточить навык рисунка.
График работы на праздничные дни - 23 февраля
Уважаемые клиенты, спешим поделиться с вами нашим графиком работы в праздничные дни приуроченные к Дню Защитника Отечества.
Дарите книги с любовью
Мы поддерживаем Международный день книгодарения: 14 февраля будет действовать скидка 15% на все бумажные издания ИНФРА-М и электронные книги в Znanium.
ЭБС Znanium наградила самые читающие вузы
Ежегодно ЭБС Znanium проводит награждения самых читающих вузов и учреждениям СПО, составляя рейтинги топ-30.