В то время как титановые имплантаты Поскольку искусственные бедра могут значительно улучшить жизнь пациентов, они также подвержены серьезным бактериальным инфекциям. Однако новый экспериментальный антибактериальный титановый сплав может оставить подобные проблемы в прошлом.
Когда в организм имплантируется практически любой искусственный объект, существует вероятность того, что вредные бактерии колонизируют его поверхность – и окружающую ткань. Микробы образуют вязкую оболочку, известную как биопленка, устойчивую к антибиотикам. По этой причине иногда требуется повторная операция по очистке и дезинфекции имплантата.
В последние годы различные группы разработали антибактериальные покрытия, которые можно наносить на титановые имплантаты. И хотя некоторые из этих покрытий действительно обещают, со временем они могут изнашиваться. Кроме того, их нанесение на имплантат добавляет еще один этап к производственному процессу.
Именно здесь на помощь приходит новый материал для 3D-печати.
Разработанный учеными Университета штата Вашингтон, он состоит в основном из традиционного титанового сплава, но также содержит 3% меди и 10% тантала, последний из которых является коррозионностойким металлом.
Соавтор исследования профессор Амит Бандиопадхай проверяет, насколько хорошо выдерживает этот материал для постоянного использованияВашингтонский государственный университет
Когда бактерии вступают в контакт с материалом, медь убивает большинство из них, вызывая разрыв их внешних мембран. Тем временем тантал стимулирует рост прилегающей костной ткани. Этот фактор ускоряет процесс заживления, сокращая время, в течение которого могут возникнуть инфекции, и, конечно же, он также помогает пациентам быстрее встать на ноги.
В ходе испытаний, проведенных на лабораторных крысах, имплантаты, изготовленные из этого сплава, были проверены. Установлено, что он убивает 87% инфекционных бактерий Staphylococcus aureus при контакте. Сейчас ученые работают над увеличением этого показателя до более чем 99 %, а также оценивают, насколько имплантаты, изготовленные из этого материала, выдерживают реальное использование.
«Самое большое преимущество этого типа Многофункциональное устройство заключается в том, что его можно использовать для контроля инфекций, а также для хорошей интеграции костной ткани», — сказала профессор Сусмита Бозе, соавтор статьи об исследовании. «Поскольку инфекция является такой серьезной проблемой в современном хирургическом мире, если какое-либо многофункциональное устройство может выполнять обе эти функции, то нет ничего подобного».
Работа была недавно опубликована в International Journal of Extreme Manufacturing. .
