Благодаря низкой плотности, высокой прочности и коррозийной стойкости титан широко используется в производстве зубных имплантатов. Однако на поверхности титановых имплантатов часто скапливаются микробы, вызывающие хронические инфекции и воспаления в окружающих тканях, что может привести к отторжению имплантата. Учёные Питтсбургского университета предложили новый способ устранения побочных эффектов титановых имплантатов с помощью электрохимической терапии (ЭХТ), повышающей способность антибиотиков уничтожать микробы.
Исследователи изучали противогрибковые свойства ЭХТ на Candida albicans. Они пропускали слабый электрический ток через имплантат на металлической основе и повреждали клеточные мембраны прикрепленных микробов, не нанося вреда окружающей здоровой ткани. Поскольку ЭХТ вызывала электрохимический стресс в клетках, вследствие чего увеличивалась проницаемость клеточных мембран, микробы становились более восприимчивыми к действию антибиотиков.
«В последнее время антибиотикотерапия переживает кризис: большинство антимикробных препаратов не работают. Из-за лекарственной устойчивости, которая развивается у большинства микробов, антимикробные препараты теряют эффективность, особенно при рецидивирующих инфекциях”, — говорит ведущий автор исследования д-р Тагбо Ньепа, доцент кафедры химической инженерии в Инженерной школе Свансона Питтсбургского университета.
«При использовании данной технологии ток повреждает мембраны микробных клеток. Вероятность того, что антибиотики будут более эффективными, повышается, если клетки одновременно будут подвергаться воздействию проницающих токов. Это позволит сделать лекарственно устойчивые клетки восприимчивыми к препаратам и уничтожить их”, — отмечает он.
Хотя исследование было сосредоточено на C. albicans и лечении инфекций, вызванных имплантатами на металлической основе, исследователи считают, что технология также может помочь ускорить заживление ран.
Исследование “Electrochemical strategy for eradicating fluconazole-tolerant Candida albicans using implantable titanium” было опубликовано 11 октября 2019 года в онлайн-версии журнала ACS Applied Materials and Interfaces.
