В Томске разработают новый антибактериальный биоматериал для имплантатов

Младший научный сотрудник лаборатории нанотехнологий металлургии ТГУ Венера Лучшева разрабатывает новый композиционный биоматериал с антибактериальным эффектом. Для достижения результата молодой ученый модифицирует поверхность керамики супрамолекулой на основе антибиотика и бамбусурила. Работу поддерживает программа УМНИК.

По словам Венеры Лучшевой, потребность в эндопротезировании суставов в России – около 300 тысяч операций в год. При имплантации керамических материалов часто происходят различные осложнения: злокачественные новообразования костной ткани, отторжение имплантов, бактериальные инфекции и многие другие, замедляющие процесс восстановления. Для решения этой проблемы на поверхность костного импланта заселяют антибиотики. У них есть свои недостатки – антибактериальные вещества снижают скорость заживления, могут негативно влиять на клетки организма или вызывать резистентность, делая бактерии устойчивыми к антибиотикам.

Молодой ученый предложила заселять на поверхность супрамолекулярную систему из бамбусурила и антибиотика. Молекула бамбусурила будет постепенно высвобождать антибиотик и медленно убивать нужные организмы, не позволяя бактериям развивать устойчивость к противомикробным препаратам. Такая технология позволит вводить в импланты не только антибактериальные вещества, но и противоопухолевые препараты.

«Я занимаюсь синтезом бамбусурила. Эту молекулу впервые в мире синтезировали в 2011 году, но в России никто не занимается химией бамбусурила. Эта молекула способна инкапсулировать в свою полость различные медицинские препараты и высвобождать их в организм, — объясняет Венера Лучшева. — Суть разработки в том, чтобы на поверхность керамики заселить кавитанд бамбусурила, модифицируя керамику и придавая ей биоподобность. Наша разработка поможет имплантатам не воспаляться и увеличит скорость приживления».

Итоговый продукт будет наиболее востребован в хирургии – для восстановления костных структур при различных дефектах, возникающих в результате травм, воспалительных процессов или после удаления новообразований.

В мире пока что никто не занимался исследованием сочетания керамических материалов и супрамолекулярных систем, рассказывает Венера Лучшева. Уникальный проект молодого ученого одержал победу в региональной программе УМНИК. Научную работу, согласно условиям программы, Лучшева планирует осуществить в течение года.