Российские ученые создали антибактериальные нанопокрытия против бактериальных и грибковых патогенов. Покрытия могут стать безопасной альтернативой антибиотикам для использования в травматологии, хирургии и имплантологии. Материал на основе нитрида бора и ультрадисперсного металлизированного серебра или наночастиц оксида железа обладает эффективностью до 99,99%. Результаты исследования опубликованы в журнале Applied Surface Science.

       Фото: Piqsels Piqsels

       Ученые из НИТУ ？МИСиС？ совместно с коллегами из Государственного научного центра прикладной микробиологии и биотехнологии предложили нестандартное комплексное воздействие на инфекционные возбудители. Разработанный материал состоит из наночастиц с игольчатой поверхностью, которая физически повреждает мембраны бактериальных клеток. После этого из наночастиц высвобождаются ионы металлов, обладающие бактерицидным эффектом, а затем образуются активные формы кислорода, уничтожающие болезнетворные организмы.

       Видео дня

       Эксперименты показали, что покрытие абсолютно безопасно для организма пациента. Преимуществами по сравнению с аналогами стали минимальные дозы бактерицидных компонентов и полное отсутствие наполнителя-антибиотика, что исключает резистентность. Покрытие уничтожает 100% исследованных микроорганизмов: бактериальные штаммы и грибок Candida parapsilosis погибают в течение суток после воздействия.

       ？Мы синтезировали покрытия, состоящие из наночастиц нитрида бора, модифицированные ультрадисперсными наночастицами серебра или оксида железа. Носители из нитрида бора обладают уникальной сферической формой с игольчатой поверхностью, позволяющей повреждать и разрывать мембрану бактериальных клеток при физическом контакте с ними. Сами покрытия выделяют ионы металлов в зависимости от концентрации. Наши исследования показали, что при минимальной ингибирующей концентрации наночастицы оксида железа (74 мкг/см2) эффективно подавляют рост грамотрицательных бактерий кишечной палочки, а также золотистого стафилококка и пневмококков уже в течение первых трех часов. Покрытия с серебром в минимальной концентрации 12 мкг/см полностью инактивируют бактерии？, — рассказала соавтор исследования Кристина Гудзь.

       Следующим шагом ученых станет работа по масштабированию разработки в качестве перевязочного материала для применения в травматологии и хирургии. Также в будущем планируется провести исследования in vitro на особо опасных штаммах бактерий и вирусов (Vibrio cholerae, COVID-19 и др.)