Инновационные покрытия для ортопедических имплантатов сообщают о поломке и убивают бактерии

Об этом сообщают исследователи из Университета Иллинойса Урбана-Шампейн. Покрытия объединяют гибкие датчики с наноструктурированной антибактериальной поверхностью, вдохновленной крыльями стрекоз и цикад.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, междисциплинарная группа исследователей обнаружила, что покрытия предотвращают инфекцию у живых мышей и определяют деформацию коммерческих имплантатов, установленных на позвоночнике овец, чтобы предупредить о различных сбоях в работе имплантата или заживлении.

Инфекции и поломки устройства являются основными проблемами ортопедических имплантатов, каждая из которых затрагивает до 10% пациентов. 

Вдохновившись антибактериальными крыльями цикад и стрекоз, команда из Иллинойса создала тонкую фольгу с наноразмерными столбиками, как на крыльях насекомых. Когда бактериальная клетка пытается прикрепиться к фольге, столбики пробивают клеточную стенку, убивая ее.

На обратной стороне наноструктурированной фольги, где она соприкасается с устройством имплантата, исследователи интегрировали массивы высокочувствительных, гибких электронных датчиков для мониторинга деформации.

Это может помочь врачам следить за ходом заживления отдельных пациентов, направлять их реабилитацию, чтобы сократить время восстановления и минимизировать риски, а также ремонтировать или заменять устройства до того, как они выйдут из строя.