Разработан новый сплав, устойчивый к инфекциям имплантатов

Исследователи из Университета штата Вашингтон (WSU) с помощью 3D-печати разработали хирургический имплантат, который демонстрирует высокую степень устойчивости к бактериям, особенно к стафилококковым инфекциям. Эта разработка, опубликованная в Международном журнале экстремального производства, направлена ​​на повышение успешности таких распространенных операций, как замена тазобедренного и коленного сустава, путем решения распространенной проблемы бактериальной колонизации на имплантатах. Традиционные титановые имплантаты, разработанные более полувека назад, часто требуют дополнительного лечения антибиотиками и даже ревизионных операций примерно в 7% случаев из-за инфекции.

Усталостные испытания нового сплава, устойчивого к инфекциям. (Изображение предоставлено: Кредит: Университет штата Вашингтон)

Команда WSU под руководством Амита Бандиопадьяя улучшила титановый сплав, используемый в имплантатах, добавив 10% тантала для устойчивости к коррозии и 3% меди для его антибактериальных свойств. Медный компонент эффективно разрушает стенки бактериальных клеток при контакте, а тантал способствует росту здоровых клеток вокруг костей и тканей, что потенциально приводит к более быстрому заживлению. Конструкция имплантата дорабатывалась в течение трех лет, в ходе комплексных исследований оценивались его механические свойства, биологическая реакция, антибактериальная эффективность и износ, чтобы обеспечить минимальное высвобождение ионов металла в окружающие ткани.

Сусмита Бозе, соавтор исследования, подчеркнула двойную пользу этого многофункционального устройства как в контроле инфекции, так и в содействии интеграции костной ткани. Заглядывая в будущее, команда стремится увеличить уровень смертности от бактерий до более чем 99%, обеспечивая при этом эффективность имплантата в реальных условиях. Был подан предварительный патент, и проект осуществлялся в сотрудничестве со Стэнфордским университетом и Колледжем ветеринарной медицины WSU, финансируемым Национальными институтами здравоохранения.

Будущие исследования, вероятно, будут сосредоточены на оптимизации антибактериальной эффективности этих имплантатов и обеспечении их долговечности при различных физических нагрузках, что проложит путь к более надежным и безопасным хирургическим процедурам в ортопедии и за ее пределами.

Вы можете прочитать полную исследовательскую работу под названием «Сплавы Ti-Ta-Cu, изготовленные методом аддитивного производства для несущих имплантатов следующего поколения» по этой ссылке.