Новый способ обработки имплантов обеспечит их стерильность на долгий срок

Российские ученые представили новый вживляемый имплант, содержащий лекарственные препараты, и изобрели способ его стерилизации с помощью электронов с высокой энергией. После установки такое изделие не приведет к возникновению инфекции, пишут «Известия».

Исследователи из Института физики прочности, Института химии твердого тела и Института ядерной физики СО РАН представили прототип умного имплантата. Он постепенно высвобождает антибиотик или противоопухолевый препарат в очаге заболевания, например, после удаления костной опухоли.

Современные вживляемые конструкции заменяют поврежденные органы и ускоряют восстановление тканей. Однако при их установке могут возникнуть инфекции. Чтобы решить эту проблему, ученые разрабатывают умные имплантаты из металлов и сплавов, которые покрывают биосовместимыми и безопасными для человека соединениями. Чтобы предотвратить бактериальные заражения, на поверхность имплантатов наносят антибиотики, которые медленно выделяются в окружающие ткани. При остеоонкологии в имплантаты внедряют противоопухолевый препарат, предотвращающий рецидив.

Сибирские ученые создали имплант из титановой пластины с пористым покрытием из фосфата кальция, биоактивного материала, близкого к костной ткани. В поры покрытия внедряли антибиотик ванкомицин или противоопухолевый фторурацил. Для постепенного высвобождения лекарства поверхность покрыли биоразлагаемым сополимером из молочной и гликолевой кислот.

Перед установкой все медицинские имплантаты нужно стерилизовать, но сложные многокомпонентные покрытия не всегда поддаются традиционным методам обработки. Исследователи предложили новый метод стерилизации вживляемых конструкций, чувствительных к температуре и влажности. Для этого они применили обработку пучком ускоренных электронов (бета-излучение). Анализ показал, что после обработки электронным пучком состав препаратов в пористом слое имплантата практически не изменился даже после максимальной дозы облучения.

Применяемые сейчас для стерилизации гамма-излучение и оксид этилена разрушительны для покрытий с лекарствами. В отличие от них бета-излучение действует быстро, без нагрева и влаги, не нарушая структуру покрытий, обеспечивая стерильность и сохранность лекарств на длительный срок. Это открывает новые возможности для их применения в ортопедии, челюстно-лицевой хирургии и онкоортопедии. В дальнейшем специалисты планируют провести доклинические испытания использования имплантов после электронно-лучевой стерилизации на лабораторных мышах.

Фото: yourapechkin © 123RF.com