氮化硼纳米膜将替代抗生素 同时防止细菌和真菌感染

NUST MISIS的材料科学家们提出了一种基于氮化硼的抗菌纳米涂层,这种涂层对微生物病原体非常有效(高达99.99%)。由于它们没有典型的不良副作用,它们可以成为种植学中常用抗生素的安全替代品。这项工作的结果发表在国际科学杂志ACS Applied Materials&Interfaces上。

如今,由于全世界外科手术数量的显着增加,科学家正在解决由植入物引起的微生物感染的问题。在整形外科和牙科手术中尤其严重。众所周知,由于抗生素的特性及其高剂量,伴随药物治疗植入物周围的炎症通常会导致副作用。

来自NUST MISIS的一组年轻科学家通过研究抗药性革兰氏阴性细菌大肠杆菌(E.coli)与由结构化氮化硼表面组成的纳米膜之间的相互作用,提出了一种非标准解决方案。结果表明,这种涂层在24小时后使100%的细菌细胞失活。

“六方氮化硼具有独特的物理化学和机械性质的复合物。作为实验结果,我们发现,氮化硼纳米颗粒的特殊特殊结构具有与抗生素相当的杀菌作用:细菌因此死亡的与纳米膜的特殊的针形表面直接物理接触。与此同时,也有没有副作用典型抗生素对身体的组织中,和氮化硼本身不会造成细胞毒性,”说克里斯蒂娜Gudz,该研究的合著者,NUST MISIS无机纳米材料实验室的研究员。

研究人员走得更远,并用庆大霉素抗生素填充了氮化硼薄涂层的微孔。结果是由于在短的初始时间内药物的完全释放而产生了抗菌作用。而且,它的剂量比常规注射小一个数量级。

“考虑到患者的平均体重为60公斤,他每天的抗生素剂量约为180毫克;前提是植入物的面积为30平方厘米,并且考虑到要研究的纳米涂层从纳米涂层中释放出55微克的抗生素。第一天,事实证明,所提出的方法所假设的抗生素比标准注射方法少100倍。” Christina Gudz补充说。

根据开发人员的说法,将基于氮化硼纳米粒子的抗菌膜应用于植入物可将由于表面本身的物理特性以及在进行抗生素修饰的情况下引起的细菌污染风险降至最低。在不增加植入物重量的情况下,局部递送最少量的杀菌成分。

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