Obloga implantata se bori protiv infekcije

Istraživači sa Univerziteta Ilinois u Urbana-Champaign razvili su bioinspirisani premaz za implantate koji je dizajniran da se implantira zajedno sa uređajima kao što su kičmeni implantati.

PCPress.rs Image

Mehanički pristup neće izazvati neželjene efekte u obližnjim tkivima

Tehnologija je inspirisana krilima vilinog konjica i cikada koja sadrže sićušne stubove koji mogu da razbiju bakterije, pružajući mehaničko antimikrobno dejstvo. Za razliku od sadašnjih pristupa koji koriste antibiotike koje implantat postepeno oslobađa, mehanički pristup se neće iscrpiti tokom vremena ili izazvati neželjene efekte u obližnjim tkivima. Takođe izbegava manifestaciju otpornosti na antimikrobne lekove i takođe može lako da ubije bakterije otporne na lekove. Premaz takođe sadrži fleksibilne senzore naprezanja koji omogućavaju kliničarima da prate zarastanje i otkaz uređaja, pružajući dvostruku funkcionalnost.

Ortopedski implantati igraju ključnu ulogu u stabilizaciji oštećenih kostiju u telu. Međutim, takvi uređaji su često skloni kvaru i infekciji, što zahteva naknadnu operaciju za zamenu uređaja u slučaju potpunog otkaza, ili lečenje lekovima i potencijalno uklanjanje uređaja u slučaju infekcije. Ovo je nezgodno i nesrećno kako za pacijente tako i za kliničare, a ovi fenomeni mogu uticati na do 10% pacijenata sa takvim implantatima, naglašavajući obim problema.

Da bi rešili ovo, istraživači su dizajnirali različite tehnologije, uključujući hidrofobne premaze dizajnirane da odbiju bakterijsku adheziju i sisteme za oslobađanje lekova koji mogu da ubiju mikrobe u neposrednoj blizini implantata. Međutim, bakterijski biofilmovi se i dalje mogu formirati na takvim površinama, a oslobađanje leka će na kraju nestati, ostavljajući bakterijama da inficiraju implantat kasnije. Štaviše, oslobođeni antibiotici mogu potencijalno izazvati neželjene efekte, dok doprinose tekućoj revoluciji superbakterija i ne uspevaju da ubiju organizme otporne na lekove.

Jasno je da bi pouzdaniji pristup bio poželjniji. „Ovo je kombinacija bio-inspirisanog dizajna nanomaterijala sa fleksibilnom elektronikom za borbu protiv komplikovanog, dugotrajnog biomedicinskog problema“, rekao je King Cao, istraživač uključen u projekat. „Korišćenje mehaničkog pristupa ubijanju bakterija omogućilo nam je da zaobiđemo mnoge probleme sa hemijskim pristupima, a da nam i dalje daje fleksibilnost potrebnu za nanošenje premaza na površine implantata“, dodao je Gee Lau, drugi istraživač koji je učestvovao u studiji.

Novi premaz je namenjen za implantaciju zajedno sa ortopedskim implantom i ima antibakterijska svojstva iz krila cikada i vilinih konjica, koja uključuju sitne „stubove“ koji probijaju ćelijski zid bakterija, ubijajući ih. Niz senzora mrlja u premazu takođe omogućava kliničarima da prate performanse uređaja, potencijalno im omogućavajući da zamene implant pre nego što on pokvari.

Izvor: Medgadget

Facebook komentari:
SBB

Tagovi: