Дослідники створюють більш міцний та безпечний для тканин імплантат, додаючи до титану мідь та тантал.
Дослідники з Університету штату Вашингтон розробили хірургічний імплантат, який знищує до 87% бактерій стафілококу, які спричиняють небезпечні бактеріальні інфекції, стійкі до антибіотиків. Секрет пристрою в новому сплаві, який має протимікробний ефект, зберігаючи міцність пристроїв.
Вчені використовували для створення імплантів технологію 3D-друку та додали 10% танталу, стійкого до корозії металу, та 3% міді до титанового сплаву, який традиційно використовується у медичних пристроях. Дослідження показало, що коли бактерії вступають у контакт з мідною поверхнею матеріалу, майже всі клітинні стінки розриваються.
Одночасно тантал стимулює зростання здорових клітин у навколишніх кістках та тканинах, що призводить до прискорення одужання пацієнта. Тестування імплантів провели у лабораторії на клітинах та на тваринних моделях. Вчені також вивчили знос сплаву, щоб переконатися, що іони металу не стираються і не переміщаються до довколишніх тканин, надаючи токсичний ефект.
Титанові матеріали, що використовуються для заміни кульшового та колінного суглобів та інших хірургічних імплантатів, використовуються понад 50 років та продемонстрували свою ефективність. Але зазвичай вони погано підходять для боротьби з інфекціями. Хоча хірурги часто застосовують превентивне лікування антибіотиками, небезпечна для життя інфекція може виникнути відразу після операції або через кілька тижнів або місяців як вторинна інфекція.
Щойно інфекція проявляється у вигляді тонкої плівки на імпланті, лікарі намагаються лікувати її системними антибіотиками. Але приблизно у 7% випадків лікарям доводиться виконувати ревізійну операцію, видаляючи імплантат, очищаючи область, додаючи антибіотики та встановлюючи інший імплантат.
Дослідники продовжать досліджувати властивості матеріалу, щоб підвищити антибактеріальний ефект до 99% без шкоди тканинам. Вони також хочуть переконатися, що матеріали забезпечують хороші характеристики в реальних умовах навантаження, які можуть використовувати пацієнти, наприклад у походах у разі заміни колінного суглоба.