Ученые предложили использовать панцирь морского гребешка в стоматологии
Международный коллектив ученых с участием исследователей НИТУ МИСИС получил из панциря морского гребешка Nodipecten nodosus материал для восстановительной хирургии.
Он безопасен для организма и обладает высокими антибактериальными свойствами.
В перспективе материал может применяться в стоматологии и челюстно-лицевой
имплантологии. Результаты работы опубликованы в научном журнале Environmental
Research.
На сегодняшний день инфицирование медицинских имплантатов остается одной из
главных проблем при ортопедических и стоматологических операциях. Появляющееся
осложнение — воспаление вокруг имплантата нередко требует сопутствующей
медикаментозной терапии, однако часто это приводит к побочным эффектам из-за
характерных свойств антибиотиков и их высоких доз.
Решить подобную проблему можно с помощью биоматериалов с антибактериальной
активностью, в частности на основе гидроксиапатита (ГАП), который является
минеральной составляющей костной ткани и зубной эмали. Этот материал обладает
биосовместимостью и биоактивными свойствами, может легко интегрироваться в
костную ткань и прилегающие к ней участки ткани.
Международный коллектив ученых из России, Индии и Республики Корея под
руководством Гопалу Карункарана (Gopalu Karunakaran) уже несколько лет
занимается изучением производства этого биоматериала из различных видов сырья и
улучшением его характеристик. Недавно исследователи представили метод синтеза
высокочистого биосовместимого гидроксиапатита с улучшенными антибактериальными
свойствами из биоотходов – панциря морского гребешка (Nodipecten nodosus).
По предварительным данным, гидроксиапатит с панцирем морского гребешка может
проявлять более высокие антибактериальные свойства, чем схожий материал с синей
мидией, который группа исследователей представила ранее. Однако, как отмечают
ученые, для уточнения и детального сравнения материалов из биоотходов
потребуются дальнейшие исследования.
«С использованием метода микроволнового гидротермального синтеза были
получены образцы гидроксиапатита в виде мезопористых наностержней. В качестве
прекурсоров — веществ, приводящих к образованию целевого вещества,
использовались раковины морского гребешка, фосфат кальция и бромид цетримониума.
Наностержни гидроксиапатита, легированные цинком, продемонстрировали
замечательные антибактериальные свойства по отношению к антропоидным патогенным
бактериям Klebsiella pneumoniae (MTCC 7407) и Bacillus subtilis (MTCC 1133),
причём с увеличением концентрации цинка, антибактериальные свойства
увеличиваются. Более того данные материалы совершенно нетоксичны», — отметил
соавтор работы, сотрудник кафедры функциональных наносистем и
высокотемпературных материалов НИТУ МИСИС Евгений Колесников.
Исследования токсичности материала ученые проводили с использованием
биологических тест-объектов — рыбок Данио-рерио.
В будущем ученые планируют продолжить исследовать влияние различных
добавочных модификаторов на антибактериальные свойства гидроксиапатита, а также
увеличение разнообразия используемых биоотходов для синтеза высокочистого
биосовместимого гидроксиапатита.