Российские ученые разработали антибактериальное покрытие для 3D-печатных имплантатов
Исследователи НИТУ МИСИС совместно с зарубежными коллегами разработали способ нанесения антибактериальных покрытий на титановые имплантаты, созданные с помощью 3D-печати. Это важный шаг в борьбе с осложнениями после установки ортопедических протезов.
Научный результат
3D-печать позволяет создавать имплантаты, повторяющие анатомию конкретного пациента, однако сложная геометрия таких изделий существенно затрудняет нанесение защитных покрытий. Эту задачу удалось решить с помощью доступных электрохимических методов — плазменно-электролитического оксидирования и катодного осаждения, которые легко встраиваются в производственный процесс без дорогостоящего оборудования.
Как это работает?
В качестве активных компонентов покрытия использовались ионы серебра, меди и цинка. Каждый из металлов действует на бактерии по-своему: серебро нарушает транспорт кислорода и репликацию ДНК, медь генерирует реактивные формы кислорода, разрушающие клеточные мембраны, а цинк дополнительно препятствует прикреплению бактерий к поверхности. Ученые подобрали оптимальные концентрации каждого элемента и экспериментально подтвердили, что технология нанесения влияет на эффективность покрытия не меньше, чем его состав.
В перспективе покрытие планируется дополнить гидроксиапатитом или белками, стимулирующими рост костной ткани, это позволит имплантату лучше приживаться в организме.
