Результаты нового исследования помогут предотвратить развитие инфекций, связанных со стоматологическими имплантатами

123

Ученые разработали новое покрытие имплантатов, которое может уничтожать патогенны, которые вызывают инфекции полости рта

Зубные имплантаты нередко приходится менять из-за развития бактериальной инфекции. В будущем ее можно будет предотвратить благодаря новому плазменному покрытию имплантата, которое убивает болезнетворные микроорганизмы при помощи ионов серебра.

Бактериальная инфекция, развившаяся после установки зубного имплантата – это тяжелое осложнение, которое приводит к высокому риску дегенерации кости челюсти. Имплантация искусственного корня зуба приводит к «соревнованию» между инфекционными патогенами и защитными силами организма. Если выигрывают бактерии, то они образуют биологическую пленку на титане, чтобы защитить себя от антибиотиков. Как только микробы колонизируют имплантат, развивается воспалительная реакция, которая может привести к атрофии кости.

Чтобы снизить риск заражения и улучшить долгосрочную эффективность имплантата, исследователи из Института производственных технологий и современных материалов IFAM Фраунгофера в Бремене в сотрудничестве с отраслевыми партнерами разработали новый тип покрытия. Покрытие DentaPlas помогает предотвратить рост бактерий, что позволяет имплантату занимать правильное положение в кости и формировать более быструю и прочную связь с челюстью. Хитрость заключается в комбинации поверхностных материалов, которые обладают определенными физическими и химическими свойствами.

«Мы придали покрытию DentaPlas грубую текстуру, которая способствует росту клеток, в дополнение к гидрофильному плазменному полимерному покрытию, которое привлекает влагу», − сказал доктор Инго Грюнвальд, руководитель проекта в IFAM.

Исследователи включили в тонкое плазменное полимерное покрытие, толщина которого до 100 нанометров, мелкие частицы серебра. Эти наночастицы растворяются в окружающих тканях в течение нескольких недель, и все это время покрытие непрерывно испускает в небольших количествах ионы серебра, которые убивают бактерии.

«Система DentaPlas состоит из трех слоев с двумя плазменными полимерными слоями, окружающими центральный слой серебра. При такой структуре формируется внутренний биоцидный резервуар, а внешний слой высвобождает ионы. Так предотвращается прямой контакт между тканью и частицами серебра, которые могут быть токсичными при непосредственном воздействии», − сказал исследователь Дирк Зальц.

Исследователи могут менять концентрацию серебра, а также толщину слоев и их пористость. Это позволяет ионам серебра проникать в самый внешний слой плазменного полимерного покрытия за тот период времени, который требуется для интеграции имплантата. Когда резервуар серебра оказывается исчерпанным, прекращается выделение ионов, таким образом, предотвращаются какие-либо долгосрочные токсические эффекты.

В ходе испытаний с использованием готовых имплантатов и тестовых образцов титана исследователи показали, что покрытие DentaPlas от IFAM имеет не только антибактериальные свойства, но еще и полностью биологически совместимое и может подвергаться стерилизации. Образцы были покрыты плазменным полимерным слоем в центре IFAM в Бремене.

Исследователи подтвердили механическую стабильность и надежность покрытия DentaPlas в испытаниях с использованием нижних челюстей свиней, взятых на скотобойнях. Они подвергли имплантаты, покрытые DentaPlas, ввинчиванию в кость с помощью инструментов, которые используются в современных стоматологических клиниках. Покрытие DentaPlas прошло этот стресс-тест с честью.

Партнеру проекта Bio Gate AG  была успешно передана информация о технике нанесения покрытия на тестовые образцы и титановые винты для производства на собственных мощностях. Медицинская компания также является производителем трехслойной системы покрытия DentaPlas.

Подготовлено по материалам СтомДевайс.ру