Покрытие из нановолокон предотвращает инфекции протезов суставов
Учёные разработали покрытие из нановолокон для имплантатов, способных предотвратить бактериальные инфекции, связанные с эндопротезированием суставов. Особенность нового покрытия в том, что нановолокна содержат несколько антибиотиков, которые начинают действовать последовательно через заданное время для достижения оптимального эффекта.
Хирурги и инженеры в области биомедицины на протяжение многих лет искали способы снижения рисков инфекций имплантатов искусственных тазобедренных, коленных и плечевых суставов. Подобные осложнения встречаются у 1–2% пациентов, в пересчёте на весь мир — это уже несколько десятков тысяч человек. В случае возникновения инфекции она с трудом поддаётся лечению, а процесс восстановления может занять месяцы, а в ряде случаев врачам приходится удалять протез.
Основные недостатки существующих методов — это доставка антибиотика. В настоящее время он вводится во время имплантации и врачи не могут контролировать время его активности. Решением этой проблемы занялась группа учёных из нескольких исследовательских центров во главе с Ллойд Миллером, доктором медицинских наук Университета Джонса Хопкинса (англ. Johns Hopkins University).
В течение трёх лет группа разрабатывала прототип биоразлагаемого покрытия для протезов, в которое можно помещать несколько видов антибиотиков. В качестве основы для покрытия были выбраны нановолокна сетчатой структуры, встроенные в тонкую плёнку. Оба компонента изготавливались из материалов, используемых в биоразлагаемых нитях в хирургических швах.
Новую технологию апробировали на лабораторных мышах, которых разделили на две группы. Каждой из них сделали хирургическую операцию по эндопротезированию суставов. В первой группе имплантаты были с новым покрытием, в который были заключены три вида антибиотиков. Во второй группе доставка антибиотика осуществлялось традиционным способом. Мышам ввели штамм золотистого стафилококка. Через 14 дней у мышей из второй группы наблюдалось инфицирование тканей вокруг протезированного сустава, в то время как первая группа был абсолютно здорова.
По мнению Ллойд Миллера, новое покрытие из нановолокон может найти широкое применение не только в эндопротезировании, им могут быть покрыты любые вживляемые в тело человека имплантаты. Миллер подчеркнул необходимость дальнейших исследований в этой области, чтобы проверить эффективность и безопасность нового материала для людей.
Источник: EurekAlert
