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Bornitrid-Nanofilme ersetzen Antibiotika, um bakterielle und pilzliche Infektionen zu verhindern

Sep 22, 2020

Nust Misis Materialwissenschaftler haben eine antibakterielle Nanobeschichtung vorgeschlagen, die auf basiertBornitrid, das sehr wirksam gegen mikrobielle Krankheitserreger ist (bis zu 99,99%). Da sie keine typischen Nebenwirkungen haben, können sie als sichere Alternative zu Antibiotika verwendet werden, die üblicherweise in der Zahnmedizin eingesetzt werden.

Mit einem signifikanten Anstieg der Anzahl chirurgischer Eingriffe weltweit befassen sich Wissenschaftler mit dem Problem der durch Implantate verursachten mikrobiellen Infektionen. Es ist besonders schwerwiegend in der plastischen Chirurgie und Zahnchirurgie. Es ist bekannt, dass aufgrund der Natur der Antibiotika und der erforderlichen hohen Dosen Nebenwirkungen normalerweise mit der medikamentösen Behandlung von Entzündungen um Implantate verbunden sind.

GG quot;Hexagonales Bornitridhat einzigartige physikalische, chemische und mechanische Eigenschaften des Komplexes. Als Ergebnis fanden wir heraus, dass die spezielle Struktur von Bornitrid-Nanopartikeln die gleiche bakterizide Wirkung hat wie Antibiotika: Bakterien sterben ab und kommen mit der speziellen nadelartigen Oberfläche des Nanofilms in Kontakt. Gleichzeitig gibt es keine typischen Nebenwirkungen von Antibiotika in menschlichen Geweben, und BN selbst verursacht keine Zytotoxizität. Gudz, Mitautor der Studie und Forscher im Labor für anorganische Nanomaterialien von nust misis.

Die Forscher gingen weiter und füllten die Poren einer dünnen Bornitridbeschichtung mit Gentamicin-Antibiotika. Das Ergebnis ist auf die vollständige Freisetzung des Arzneimittels in kurzer Anfangszeit zurückzuführen. Außerdem ist die Dosis um eine Größenordnung kleiner als die der herkömmlichen Injektion.

In Anbetracht des durchschnittlichen Körpergewichts des Patienten&von 60 kg beträgt seine tägliche Antibiotikadosis etwa 180 mg; vorausgesetzt, die Implantatfläche beträgt 30 cm 2, und es wird angenommen, dass 55 μg Antibiotika aus der untersuchten Nanobeschichtung freigesetzt werden. Am ersten Tag stellte sich heraus, dass die vorgeschlagene Methode 100-mal weniger Antibiotika enthielt als Standardinjektionen." Christina Gudz fügte hinzu.

Laut den Entwicklern minimiert die Anwendung von antimikrobiellen Membranen auf Basis von BN-Nanopartikeln auf Implantate das Risiko einer bakteriellen Kontamination aufgrund der physikalischen Eigenschaften der Oberfläche selbst und im Falle einer Antibiotikamodifikation. Die minimale Menge an bakteriziden Bestandteilen wurde lokal abgegeben, ohne das Gewicht des Implantats zu erhöhen.

Derzeit führt das Team In-vitro-Studien der erhaltenen Beschichtungen durch und arbeitet daran, die Beschichtungsmethoden für die zukünftige Verwendung zu optimieren.