Российские учёные создали покрытие с антибиотиком для костных имплантатов

Учёные из Института физики прочности и материаловедения СО РАН разработали многослойную систему доставки лекарств на поверхности титановых имплантатов

Для костных имплантатов важно избежать инфекций и отторжения — примерно в 33% случаев требуется повторная операция. Чтобы решить эту проблему, на титановую пластину нанесли покрытие из нескольких слоёв. Первым стал пористый слой фосфата кальция — он по составу похож на минеральную основу кости и ускоряет восстановление тканей. Слой сформировали методом микродугового оксидирования: покрытие «выращивали» в растворе электролита с помощью электрических разрядов.

На полученный слой с помощью пипетки нанесли раствор антибиотика ванкомицина — лекарство впиталось в поры, как в губку. Чтобы антибиотик высвобождался не слишком быстро, сверху его закрыли слоем полимера на основе молочной и гликолевой кислот. Этот материал медленно и безопасно растворяется в организме. Исследователи создали образцы с разной толщиной защитного слоя — от 53 до 70 микрометров.

Эксперименты показали, что покрытие защищает титан от агрессивной среды организма и в 100 тысяч раз (на пять порядков) повышает его стойкость к коррозии. При этом на поверхности остались микроскопические шероховатости — они необходимы для присоединения живых клеток и восстановления повреждённой кости.

В дальнейшем учёные планируют провести тесты с культурами клеток и лабораторными животными. Цель — проверить биосовместимость материалов и убедиться, что антибиотик высвобождается из покрытия равномерно и длительно. Если испытания пройдут успешно, покрытие сможет снизить риск отторжения имплантатов и сократить число повторных операций.

Источник: Российский научный фонд