物理科技生物学-PHYICA

氮化硼纳米薄膜将取代抗生素来防止细菌和真美噙舞菌感染

纳米技术 2022-05-24 23:58:07

由国立科技大学管理信息系统 克里斯蒂娜·古兹,这项研究的合著者,NUST MISIS无机纳米材料实验室的研究员

信用:谢尔盖·格纳科夫/NUST·米西斯 NUST MISIS材料科学家已经提出了基于氮化硼的抗菌纳米涂层,它对微生物病原体非常有效(高达99

99%)

它们可以成为植入术中常用抗生素的安全替代品,因为它们没有典型的负面副作用

这项工作的结果发表在美国化学学会应用材料与界面

由于全世界外科手术数量的显著增加,科学家们正在解决植入物引起的微生物感染问题

这在矫形和牙科手术中尤其严重

众所周知,由于抗生素的特性以及所需的高剂量,用于植入物周围炎症的伴随药物治疗通常会导致副作用

一群来自NUST MISIS的年轻科学家通过研究抗抗生素的革兰氏阴性菌大肠杆菌(E

大肠杆菌)和由结构化氮化硼表面组成的纳米膜

结果表明,这种涂层在24小时后使100%的细菌细胞失活

六方氮化硼具有复杂独特的物理化学和机械性能

作为实验的结果,我们发现氮化硼纳米颗粒的特殊结构提供了与抗生素相当的杀菌效果:由于与纳米膜的特殊针状表面的直接物理接触,细菌死亡

同时,抗生素对人体组织没有副作用,氮化硼本身也不会引起细胞毒性,”该研究的合著者、NUST MISIS无机纳米材料实验室的研究员克里斯蒂娜·古兹说

研究人员走得更远,用庆大霉素抗生素填充了氮化硼薄膜的微孔

结果是由于药物在短时间内完全释放而产生抗菌效果

此外,其剂量比常规注射少一个数量级

“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;假设植入面积为30 cm2,并且在研究的第一天就有55 μg的抗生素从纳米涂层中释放出来,结果表明,所提出的方法假设的抗生素比标准注射少100倍,”克里斯蒂娜·古兹补充道

根据该研究的作者,将基于氮化硼纳米颗粒的抗菌膜应用于植入物可以将由于表面本身的物理性质而导致的细菌污染的风险最小化,并且在抗生素改性的情况下,可以在不加重植入物的情况下局部递送最小量的杀菌成分

目前,该团队正在完成对所获得涂层的体外研究,并正在为其未来使用优化涂层方法

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