Инфекции, связанные с медицинскими устройствами, такими как катетеры, зубные имплантаты, ортопедические изделия и раневые повязки, могут быть значительно сокращены с помощью простой техники, согласно новому исследованию.
Ученые из Астонского университета нашли способ значительно повысить противомикробные свойства материала, используемого во многих медицинских устройствах и клинических поверхностях: биоактивного стекла.
Команда Астонского университета уже разработала убивающее бактерии биоактивное стекло, содержащее один оксид цинка, кобальта или меди. Их последнее исследование объединило пары оксидов металлов в материале и обнаружило, что некоторые комбинации более чем в 100 раз эффективнее убивают бактерии, чем использование отдельных оксидов..
Биоактивное стекло изготавливается из высокочистых химических веществ, предназначенных для индукции специфической биологической активности, но тот тип стекла, который в настоящее время используется в клинических целях - часто в качестве костного наполнителя - не содержит противомикробных веществ. Исследование Астонского университета показало, что комбинации оксидов металлов могут улучшить противомикробные свойства биоактивного стекла, и исследователи считают, что этот подход может быть применен к другим материалам для клинического использования.
Многие бактерии, вызывающие инфекции, такие как Escherichia coli и Staphylococcus aureus, становятся все более устойчивыми к антибиотикам, поэтому срочно необходимы новые способы предотвращения инфекций.
Профессор Ричард Мартин, который руководил исследованиями в исследовательской группе «Инженерия для здоровья» Астонского университета, сказал: «Антибиотики используются в комбинации с 1950-х годов, поскольку два противомикробных препарата могут расширить спектр действия, нацеленный на различные виды бактерий. целей одновременно. Наше исследование впервые показало, что этот комбинированный подход может работать и с материалами».
Профессор Мартин и его коллеги, доктора Тони Уортингтон и Фара Раджа, создали биоактивное стекло с добавлением небольшого количества кобальта, меди или цинка и комбинаций двух из трех оксидов. Затем они перемалывали их в порошок, который стерилизовали, прежде чем добавить его к колониям E. coli, S. aureus и грибку Candida abicans. Они сравнили эффекты стандартного стекла и стекла либо с отдельными оксидами металлов, либо с их комбинациями, измерив степень уничтожения бактерий и грибков в течение 24 часов.
Все стекла с добавлением оксида металла - как одиночные, так и комбинированные - показали себя лучше, чем стекло по отдельности. Медь в сочетании с кобальтом или цинком оказывала сильнейшее воздействие на бактерии, за ней следовала комбинация кобальта и цинка. Обе комбинации меди были более чем в сто раз лучше, чем отдельные оксиды, в уничтожении E. coli, в то время как медь и цинк были одинаково эффективны против S.золотистый. Комбинация кобальта и цинка оказала сильнейшее воздействие на грибок.
Профессор Мартин сказал: «Было интересно провести наши эксперименты и найти что-то, что значительно лучше останавливает инфекцию в ее следах и потенциально может сократить количество назначенных антибиотиков. Мы считаем, что сочетание противомикробных оксидов металлов имеет значительный потенциал для многочисленных применений, включая материалы для имплантатов, больничные поверхности и повязки для заживления ран».
Д-р Уортингтон добавил: «Мы показали, что совместное легирование поверхностей этими комбинированными противомикробными металлами, включая медь, цинк и кобальт, может уменьшить бактериальную адгезию и колонизацию поверхностей или устройств, используемых в клинической практике. металлы - это потенциальный путь вперед, учитывая, что открытие новых антибиотиков в настоящее время ограничено Мы призываем производителей изучить, можно ли использовать наш новый подход для их биомедицинских материалов."