Сибирские ученые разрабатывают антибактериальные покрытия для имплантатов

Исследователи разрабатывают антибактериальные покрытия для имплантатов позвоночника, суставов, ребер, таза и других отделов скелета человека. Пока что в мире не существует гарантированной защиты от инфекций при замещении поврежденных костей. Головной организацией проекта выступает Национальный медицинский исследовательский центр им. ак. Е. Н. Мешалкина, сообщает издание «Наука в Сибири».

Участники проекта изучают три возможных способа модифицирования поверхности имплантатов, применяемых для реконструкции костей. В Институте неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН работают над покрытием из благородных металлов. Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН создает поверхность с антибиотиком, а Новосибирский институт органической химии им. Н. Н. Ворожцова СО РАН добавит антибиотик в полимерный комплекс.

Руководитель Центра онкологии и радиотерапии НМИЦ им. ак. Е. Н. Мешалкина кандидат медицинских наук Александр Жеравин отмечает, что осложнения, вызванные инфекцией, встречаются часто, примерно в 10—40 % случаев.

— Любая инфекция, например кариес, тонзиллит, ОРВИ, может через кровь попасть в ту зону, где располагается имплантат. Бывает, что инфекция заносится во время операции. У онкологических больных ситуация усугубляется сниженным иммунитетом, в том числе из-за предоперационной химиотерапии, — говорит Александр Жеравин.

Он уточнил, что бактерии, которые вызывают воспаления в области металлических имплантатов, могут образовать на их поверхности пленку — депо, в котором патогены хорошо выживают. В таком случае, несмотря на антибиотики, врачи не могут полностью подавить бактериальный агент и чаще всего вынуждены проводить новые операции: удалять конструкцию и заменять ее новой.

— Сейчас мы находимся на старте проекта, который должен завершиться в течение двух лет. Сначала химики будут работать с опытными образцами сплава, предназначенного для изготовления имплантатов, наносить наноструктурное покрытие с антибактериальными свойствами. Мы планируем на клеточных культурах изучить совместимость покрытий с живыми объектами, а затем проверить их эффективность в бактериальных средах. После этого проведем доклинические испытания уже готовых изделий на мини-пигах, — поясняет Александр Жеравин.

В качестве модели ученые выбрали конструкцию, замещающую реберный каркас. Ее изготовят в Томском государственном университете из никелида титана, который по эластичности и упругости приближается к костной ткани.

— Если всё пройдет успешно, технологию можно будет перенести на другие конструкции, применяемые для замещения костей и суставов, — говорят ученые.

Фото: «Наука в Сибири», автор-Александры Федосеевой