NUST MISIS材料科學(xué)家提出了基于氮化硼的抗菌納米涂層，該涂層對微生物病原體非常有效(高達(dá)99.99%)。由于它們沒有典型的不良副作用，它們可以成為種植學(xué)中常用抗生素的安全替代品。這項工作的結(jié)果發(fā)表在國際科學(xué)雜志ACS Applied Materials&Interfaces上。

如今，由于全世界外科手術(shù)數(shù)量的顯著增加，科學(xué)家們正在解決由植入物引起的微生物感染的問題。這在整形外科和牙科手術(shù)中尤其嚴(yán)重。眾所周知，由于抗生素的特性及其高劑量，伴隨藥物治療植入物周圍的炎癥通常會導(dǎo)致副作用。

來自NUST MISIS的一組年輕科學(xué)家通過研究抗藥性革蘭氏陰性細(xì)菌大腸桿菌(E.coli)與由結(jié)構(gòu)化氮化硼表面組成的納米膜之間的相互作用，提出了一種非標(biāo)準(zhǔn)解決方案。結(jié)果表明，這種涂層在24小時后使100%的細(xì)菌細(xì)胞失活。

“六角形硼氮化物具有復(fù)雜的獨特的物理化學(xué)和機械性能的作為實驗的結(jié)果，我們已發(fā)現(xiàn)，氮化硼納米顆粒的特殊具體結(jié)構(gòu)提供了殺菌效果比得上的抗生素：細(xì)菌死亡，結(jié)果直接與納米膜的特殊針狀表面物理接觸。同時，抗生素對人體組織沒有典型的副作用，氮化硼本身不會引起細(xì)胞毒性，”克里斯蒂娜說Gudz，該研究的合著者，NUST MISIS無機納米材料實驗室的研究員。

研究人員走得更遠(yuǎn)，并用抗生素慶大霉素填充了氮化硼薄涂層的微孔。結(jié)果是由于在短的初始時間內(nèi)藥物的完全釋放而產(chǎn)生了抗菌作用。而且，其劑量比常規(guī)注射劑小一個數(shù)量級。

“考慮到患者的平均體重為60公斤，他的每日抗生素劑量約為180毫克;前提是植入物的面積為30 cm 2，并且假設(shè)正在研究的納米涂層中釋放出55微克的抗生素。第一天，事實證明，所建議的方法所含抗生素比標(biāo)準(zhǔn)注射少100倍。”克里斯蒂娜·古茲(Christina Gudz)補充說。

根據(jù)開發(fā)人員的說法，將基于氮化硼納米粒子的抗菌膜應(yīng)用于植入物可將由于表面本身的物理特性以及在進(jìn)行抗生素修飾的情況下引起的細(xì)菌污染風(fēng)險降至最低。在不增加植入物重量的情況下，局部輸送最小量的殺菌成分。

目前，該小組正在完成對所獲得涂層的體外研究，并正在努力優(yōu)化涂層方法以備將來使用。