Нанотехнологии борются с бактериями на поверхности имплантатов 16-07-2018 Исследователи из Технологического Института Карлсруэ (KIT) совместно с стоматологами-имплантологами разработали наноструктурированную поверхность, которая сокращает рост бактерий на поверхности имплантатов.
Титан, из которого изготавливают имплантаты, обладает биосовместимостью, что обеспечивает хорошую остеоинтеграцию имплантатов. Но даже после успешной остеоинтеграции ткань вокруг ведренного имплантата может воспалиться.
Самое уязвимое место для бактерий – это абатмент. Если десневая ткань будет неправильно формироваться вокруг абатмента, то вокруг имплантата могут образовываться карманы, через которые бактерии будут достигать челюстной кости и вызывать воспаление. При таком течении процесса имплантат необходимо будет удалить.
Команда по биомедицинской микротехнологии (BioMEMS) Института Микроструктурной Технологии (IMT) при Институте Карлсруэ хотела решить эту проблему.
Канавки, меньше ширины волоса, проходят вокруг абатмента и направляют клетки, ответственные за заживление раны в правильном направлении. Таким образом, ускоряется восстановление тканей. "Эта система – наша отправная точка", - сказал Патрик Долл, аспирант IMT. Дальнейшее развитие фокусируется на двух аспектах: более точное структурирование бороздок для лучшего управления клетками, и поиск оптимальной наноповерхности, к которой бактерии не смогут прикрепиться.
С помощью системы электронно-лучевой литографии Долл изготовил колонообразные структуры, которые затем использовались для проведения экспериментов по адгезии с типичными бактериями. Кроме того, структуры постоянно менялись. Результаты показали, что в зависимости от расстояния и расположения колонок адгезия бактерий снижалась, а образование биопленки было откладывалось. Следовательно, восстановленные клетки имели больше времени, чтобы закрыть рану. Подобный эффект мог быть достигнут только приемом антибиотиков.
Производство наноструктур на основе кремния является точной и воспроизводимой. В ходе проекта, ученые также разработали методы использования титана. После завершения первого этапа в лаборатории последуют доклинические тесты.
"Микротехнология может устойчиво улучшить зубные имплантаты", - заключили профессор Андреас Губер и д-р Ральф Аренс, которые возглавляют исследовательскую группу BioMEMS.
Проект финансировался Федеральным министерством экономики и энергетики. Биологические исследования проводились Отделом Оперативной Стоматологии и Пародонтологии в Медицинском центре Университета Фрайбурга в Германии.