Российские ученые установили, что рельефный рисунок на полимерных материалах, имитирующий лепестки цветов, защищает от микробов без использования антибиотиков. Это открытие поможет разработать покрытия для медицинских изделий, которые не нужно будет обрабатывать противомикробными средствами, пишут «Известия».
Полимеры широко используются в медицине для производства катетеров, контактных линз, протезов и имплантатов. Однако к поверхности полимерных материалов легко прикрепляются бактерии, что может привести к заражению пациентов. Традиционно с бактериальными инфекциями борются антибиотиками, но появление устойчивых штаммов требует всё новых методов защиты.
Ученые МФТИ, ТГТУ и ИБГ УФИЦ РАН нашли способ изменить поверхность полимеров так, чтобы она защищала медизделие от микробов. Решение подсказали лепестки цветов. Как пояснил Евгений Александров, руководитель Центра НТИ «Цифровое материаловедение: новые материалы и вещества» МГТУ им. Баумана, микроорганизмы хорошо размножаются во влажной среде. А текстура поверхности цветочных лепестков снижает ее смачиваемость. Площадь контакта питательной среды с полимерным материалом становится минимальной, и бактерии не могут активно размножаться.
В ходе исследования были созданы силиконовые образцы, повторяющие рельеф лепестков розы, ромашки, анютиных глазок и магнолии. Для этого живые растения закрепляли в чашке Петри и заливали жидким силиконом. Через два дня затвердевшие образцы снимали. Чтобы узнать антибактериальные свойства разных поверхностей, полученные рельефные образцы и контрольный плоский стерилизовали и помещали в питательную среду для выращивания микроорганизмов. В таком инкубаторе при 37 °C в течение 48 часов шло размножение кишечной палочки. После этого образцы доставали, промывали и изучали. В ходе эксперимента установили, что кишечная палочка на плоской подложке заняла 18% площади. Разработчики метода утверждают, что наилучшие антибактериальные свойства показали копии лепестков ромашки и розы, имеющие сложный и неоднородный рельеф поверхности.
Ученые обнаружили, что нанесение рельефного рисунка на полимерные материалы, подобного структуре растений, защищает от микробов без антибиотиков. Метод прост в реализации и легко масштабируется до промышленных масштабов. Результаты можно использовать для производства медицинских изделий с антибактериальным покрытием, а также для покрытия бытовых предметов. Ученые сейчас разрабатывают покрытия для биосенсорики с «цветочными» рисунками. Александров отметил, что их можно использовать на поверхностях, контактирующих с людьми, например, в общественном транспорте и поликлиниках. Исследование выполнено при финансовой поддержке РНФ. Результаты опубликованы в журнале Polymers.
Ранее российские ученые нашли способ увеличить срок действия дезинфицирующего средства в лакокрасочных покрытиях, чтобы защитить поверхности от опасных бактерий в больницах, на фармацевтических и пищевых производствах.
В феврале 2025 года томские ученые запатентовали покрытие для имплантов. В его состав входят кальций и фосфат, а также можно добавлять нужное пациенту лекарство.
Фото: ekina © 123RF. com
