Новое покрытие из биоматериалов повышает шансы успешного приживления медицинских имплантатов

Создан новый материал для покрытий, отталкивающий бактерии, который может увеличить успех приживления медицинских имплантатов. Он помогает снизить вероятность отторжения имплантатов организмом человека.

Интенсивность отказов отдельных медицинских имплантатов по-прежнему остается высокой — около 40% для тазобедренных имплантатов, за счет образования биопленки, когда имплантат впервые вставляется в тело.

Это тонкая пленка состоит из группы слипшихся микроорганизмов. Она защищает здоровые клетки от прикрепления к имплантату и, в конечном счете, приводит к тому, что организм его отторгает. Это может вызвать серьезные осложнения у пациента.

Исследователи из A*STAR (Agency for Science, Technology and Research) в Сингапуре, Технологического университета Nanyang и Университета Гонконга, разработали материал, который не только отталкивает бактерии, но также привлекает здоровые клетки.

Основой материала стал полиэлектролитный мультислой, на котором располагалось определенное количество связывающих молекул, называемых лигандами.

После тестирования различных концентраций разных видов лиганд, исследователи обнаружили, что пептид RGD был особенно эффективен для препятствования прикреплению бактериальной клетки и привлечения здоровых клеток, по сравнению с коллагеном, когда прикреплялись декстран сульфат и хитозан.

Эта комбинация была протестирована на культуре здоровых клеток-фибробластов и культуре бактериальных клеток двух штаммов — E. coli и S. aureus.

«Мы разработали метод, который поможет клеткам хозяина выиграть так называемую «битву за поверхность», образуя соединяющий слой на поверхности имплантата, который защитит его от возможной бактериальной адгезии и колонизации», сказал ведущий автор исследования, профессор Vincent Chan из Технологического университета Nanyang.

«В настоящее время медицинские имплантаты имеют антибактериальное серебряное покрытие. Однако общее количество используемого серебра должно очень тщательно контролироваться, так как оно в высоких концентрациях может убить клетки млекопитающих и становится токсичным для человеческого организма.

«Био-селективное покрытие, которое мы создали, не имеет такой проблемы, так как используемые материалы нетоксичны и в качестве растворителя при подготовительном процессе используется вода.На данный момент это всего лишь предварительное исследование, поэтому предстоит еще долгий путь, прежде чем покрытие можно будет использовать на имплантатах в клинических условиях», сказал Chan.