В современной медицине серебро занимает особое место благодаря своим выраженным антибактериальным свойствам. Металлические ионы препятствуют жизнедеятельности бактерий, провоцируя образование токсичных соединений кислорода и тем самым приводя к гибели патогенов. Наибольший потенциал проявляет серебро в форме наночастиц — чем мельче частицы, тем эффективнее подавляется рост как обычных бактерий, так и стойких к классическим антибиотикам биопленок. Однако вопрос безопасности остается ключевым: для достижения выраженного антимикробного эффекта обычно требуются концентрации серебра, способные негативно сказываться на здоровье человека. Поэтому разработка технологий, позволяющих использовать минимальные дозы серебра без потери эффективности, является приоритетом для ученых во всем мире.
Инновация Губкинского университета: прорыв в снижении риска инфекций
Уникальный костный цемент, созданный исследователями Губкинского университета, совершил настоящий прорыв в отечественной медицине. Благодаря внедрению наночастиц серебра и усовершенствованной системе доставки антибиотика, этот состав высвобождает в десятки раз больше активного вещества по сравнению с существующими зарубежными аналогами. Главная особенность материала — способность эффективно разрушать даже особо устойчивые к антибиотикам бактериальные биопленки, что значительно сокращает вероятность появления послеоперационных инфекционных осложнений. Новый композит нашел применение в фиксации эндопротезов, коррекции дефектов костной ткани и в процедурах вертебопластики для восстановления позвонков.
Технологическая основа: синергия акрила, целлюлозы и серебра
В разработке участвовала мультидисциплинарная команда под руководством ведущего научного сотрудника Дмитрия Копицына. Базой инновационного цементного состава стали акриловые полимеры, которые дополнительно модифицировались наноструктурами на основе фибриллярной целлюлозы и частиц серебра. Благодаря такой комбинации удалось повысить антибактериальный потенциал материала, минимизировав при этом возможное токсическое воздействие на здоровые клетки организма. Наночастицы серебра были надежно зафиксированы в матрице композита при помощи наноструктурного носителя, что позволило управлять их высвобождением и усилить антибактериальное действие.
Международное сотрудничество и поддержка научного сообщества
Этот проект реализован при активном участии ведущих научных учреждений: к работе подключились специалисты Института физической химии и электрохимии имени А.Н. Фрумкина РАН, Химического института Сан Карлоса в Бразилии и Медицинского университета Караганды (Казахстан). Первый этап исследования был посвящен созданию антимикробного композита на основе природного минерала галлуазита с введением серебряных наночастиц и фосфорномолибденовой кислоты. Инновационный материал успешно справлялся с уничтожением патогенов без участия антибиотиков и рекомендован для покрытия хирургических инструментов, обработки операционных и других стерильных помещений.
На следующем этапе ученые построили уникальный отечественный цемент с одновременным содержанием антибиотика и серебряных наночастиц. Исследования в лабораторных условиях продемонстрировали высокую эффективность этого подхода в отношении устойчивых бактериальных штаммов. Новинка обещает стать востребованной в российских медицинских учреждениях и расширить возможности эффективной профилактики послеоперационных осложнений.
Значимость разработки и перспективы применения
Вклад специалистов Губкинского университета и их коллег поддержан грантом Российского научного фонда, что подчеркивает важность развития отечественных материалов для хирургии и медицины в целом. Как отметил Дмитрий Копицын, новые костные цементы открывают перспективы для снижения числа инфекционных осложнений, прежде всего в ортопедии и травматологии, где особенно важна долговечная и безопасная фиксация имплантов. Внедрение подобных композитов ускорит восстановление пациентов после сложных операций, сократит сроки госпитализации и повысит качество жизни людей.
Таким образом, сотрудничество между Губкинским университетом, Институтом физической химии и электрохимии имени А.Н. Фрумкина РАН, а также зарубежными научными центрами позволяет вывести российскую медицину на новый уровень. Костный цемент нового поколения открывает многообещающие горизонты для профилактики и лечения инфекций в хирургической практике, способствуя решению проблемы антибиотикорезистентности и создавая более безопасные условия для пациентов.
Источник: naked-science.ru
