04:59 2021年12月08日
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俄罗斯国家研究型工艺技术大学(NUST MISIS)的专家们与其他俄罗斯学者们一起,能够使已成为高级手术关键材料之一的钛合金产生抗菌作用。作者们说,根据新方法加工的植入物将显著加快和促进创伤的恢复。

当前,大多数国家的预期寿命都在增加,由此导致老年人骨损伤数量增加。由于骨骼的机械性能和恢复能力会随着年龄的增长而显著下降,这种损伤需要仔细和长期的治疗。正如俄罗斯国家研究型工艺技术大学的专家所指出的那样,这些因素为可以加速和促进康复的植入物新材料创造了需求。

该研究发表在《胶体和表面B:生物界面》杂志上。

学者说,使用由未改性金属和合金制成的植入物可能导致并发症,其中最常见的是细菌感染引起的炎症,之后可能需要二次外科手术。能够抑制细菌活性的材料有助于体内植入物手术更安全、更可靠。

俄罗斯国家研究型工艺技术大学的学者们研究出了为最有前途的钛合金之一Ti-Zr-Nb喷镀抗菌涂层的方法。试验表明,按照新方法进行处理能够完全抑制大肠杆菌在植入物表面的生长。对微生物学家来说,大肠杆菌就像是一种“实验室老鼠”。

俄罗斯国家研究型工艺技术大学无机纳米材料实验室的高级研究员安东·科诺帕茨基说: “通过化学浸蚀,我们使合金表面在 100-120 纳米的深度上更为多孔,这使纳米粒子不仅可以在表面上而且在孔隙的深处均匀分布。已经在低剂量的出银量下(大约 0.037 毫克/升),这对机体是完全安全的,我们成功实现了显著的抗菌效果。”

研究出这种方法的作者们解释说,对细菌的“打击”是由银离子实施的。科学家们在复杂的酒精溶液中通过化学方法合成了释放它们的纳米粒子,这使其尺寸达到只有大约 10 纳米。俄罗斯国家研究型工艺技术大学的学者们解释说,得益于此,银沉积在材料的孔隙中,深度可达 60 纳米,大大提高了涂层的耐用度和抗菌作用的效果。

俄罗斯国家研究型工艺技术大学学者们认为,表面孔隙率是抑制细菌的额外因素——微生物与银的接触因此更加密集和均匀。

尽管仍需开展对大多类型细菌的测试,但创造者相信新涂层对任何微生物的作用与对大肠杆菌的作用一样有效。

俄罗斯国立皮罗戈夫医科大学( Pirogov Russian National Research Medical University)以及莫斯科罗蒙诺索夫国立大学(Lomonosov Moscow State University)的专家们也参与了上述研究。未来,科研团队打算在提议的方法框架内开发有助于减少手术和恢复期间使用的抗生素剂量的新涂层。

关键词
俄罗斯, 科学家, 治疗
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