Около 5% имплантов содержат на себе опасные для человека биопленки — колонии микробов. Число инфекций, вызванных бактериями при имплантации, превышает 100 тысяч случаев в год. Причем это касается как косметических имплантов, так и тех, которые используются для лечения – протезы для суставов и внутренних органов, сердечные стимуляторы и заменители стенок кровеносных сосудов.
Обезопасить импланты помогут специальные покрытия, разработанные учеными из МФТИ, Института биохимии и генетики УФИЦ РАН и Тамбовского государственного технического университета. Для их создания использовался метод наноструктурирования – на силиконовые подложки наносились специальные наностолбики-иголочки.
«Диаметр столбиков — 500 или 700 нанометров, а расстояние между ними — вдвое больше. Причем эти параметры — на порядок меньше, чем размеры бактерий. Микробам “неудобно” оседать на такую игольчатую поверхность», — рассказала старший научный сотрудник Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ Мария Баршутина.
При попадании на столбик оболочка бактерии растягивается. Даже небольшое натяжение приводит к её разрыву, после которого микроорганизм погибает. Тестирование на кишечной палочке показало, что силиконовые покрытия с наностолбиками убивают на 90% больше бактерий, чем обычные.
Ученые продолжают эксперименты, изменяя узоры из столбиков, а также их форму и расстояние между ними. Они рассчитывают улучшить антибактериальный эффект своих покрытий.
Работа опубликована в журнале Biofouling.
