Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Биомолтекст2020
  • vsh25
  • Vitacoin

Бактерицидные покрытия для имплантатов и не только

Ученые МГУ создали материалы с бактерицидными свойствами

Ученые МГУ имени М.В. Ломоносова создали долговечные и нетоксичные полимерные покрытия, способные уничтожать до 99,999% патогенных микроорганизмов. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда (РНФ) и опубликованы в журнале Materials Science and Engineering (Nuzhdina et al., Simple and versatile method for creation of non-leaching antimicrobial surfaces based on cross-linked alkylated polyethyleneimine derivatives).

Сегодня достаточно популярны так называемые катионные антисептики, например, мирамистин, хлоргексидин, октенисепт. Они не токсичны для людей, а их водные растворы обладают превосходной бактерицидной активностью. В ходе исследования авторы работы получили нерастворимые в воде полимеры и покрытия на их основе, которые действуют по сходному механизму, а также обладают высокой бактерицидной активностью.

Авторы работы отмечают, что основная цель исследования заключается в создании материалов, поверхность которых обладает бактерицидными свойствами. Разработку можно применить, в том числе, при создании имплантируемых медицинских изделий, поверхность которых устойчива к формированию биопленок – множеству микроорганизмов, расположенных на определенной поверхности. «По различным оценкам, частота осложнений (вторичных инфекций) при применении медицинских изделий (ортопедические имплантаты, катетеры) связанных с формированием биопленок, доходит до 10–20% случаев. Поэтому очень важно, чтобы они были нетоксичны для тканей человеческого организма, и в то же время, быстро и эффективно вызывали лизис (растворение) патогенных микроорганизмов», – комментирует соавтор исследования, исполнитель гранта РНФ, младший научный сотрудник кафедры биоинженерии биологического факультета МГУ имени M.В. Ломоносова Иван Бессонов.

Bessonov.jpg
Ортопедический имплантат с бактерицидным покрытием. Источник: Иван Бессонов

Кроме того, по мнению исследователей, полученные результаты помогут в создании материалов, которые способны эффективно поглощать на своей поверхности прокариотические клетки или отдельные структурные фрагменты их клеточных стенок, а также могут быть использованы для очистки водоемов от цианобактерий и микроводорослей, которые часто являются причиной серьезных экологических последствий.

«Мы установили общие закономерности между химическим строением полимеров (длиной алкильных заместителей, степенью замещения, степенью сшивки) и свойствами – бактерицидной активностью и растворимостью в воде», – рассказывает Иван Бессонов. По словам ученого, также важно было получить высокоактивные и малорастворимые соединения: покрытия на их основе будут смываться дольше всего, а значит, будут наиболее долговечными.

В ходе исследования авторы работы получили серию из нескольких десятков новых соединений (на основе синтетического полимера – полиэтиленимина) и покрытий на их основе. Они были изучены с помощью различных физико-химических методов, в том числе с помощью ЯМР (спектроскопии ядерного магнитного резонанса) и ИК-спектроскопии. Также оценивались величина краевого угла смачивания и степень смываемости водой. Кроме того, исследователи изучили их бактерицидные свойства. Для этого чашки Петри с нанесенными покрытиями на основе полученных полимеров ученые засеяли микробами золотистого стафилококка и синегнойной палочки. Далее эксперты измерили количество колониеобразующих единиц.

Выяснилось, что по сравнению с контролем, показатель числа этих бактерий был ниже в 1 000–1 000 000 раз. Таким образом, оказалось, что в сочетании с низкой растворимостью и высокой активностью по данным снижения числа КОЕ (количества бактерий, образующих колонии, в одном миллилитре среды) этот результат указывает на «контактно-активный» механизм действия.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
  15.11.2016


Читать статьи по темам:

имплантаты протезирование инфекционные болезни Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Сам себе кардиохирург

Как оказывается, иногда заниматься самолечением не просто можно, но и нужно. К примеру, британский инженер Тал Гоулсворт вопреки советам врачей починил собственное сердце.

читать

В ожидании Кибатлона

В Кибатлоне примут участие 80 исследовательских групп из 25 стран, от маленьких стартапов до крупнейших мировых производителей навороченнейших протезов.

читать

Киборги среди нас

Киборги уже много десятилетий живут рядом с нами. Это обычные люди – но с кардиостимуляторами, протезами конечностей, биосенсорами или слуховыми имплантами.

читать

А вы хотели бы стать киборгом?

Энтузиазм учёных относительно нашего киборгизированного будущего далеко не всегда вызывает энтузиазм у обычных людей. Причём одно дело протез, и совсем другое, когда нам обещают массово что-то имплантировать в мозг.

читать

Секция «Медицина» на конференции 3D Print Expo

На конференции 3D Print Expo (23-25 октября, КВЦ «Сокольники») будет выделена тематическая секция, посвященная использованию технологий трехмерной печати в медицине.

читать