Оригинальный способ, разработанный учеными из Свансонской школы инженерии (SSOE) Питтсбургского университета (США), предназначен для лечения инфекций, вызванных металлическими имплантатами. Исследователи предлагают использовать электрохимическую терапию для повышения способности антибиотиков уничтожать микробы, сообщает пресс-служба SSOE.

Титан обладает многими свойствами, которые делают его подходящим материалом для имплантатов: низкая плотность, высокая жесткость, высокое биомеханическое отношение прочности к весу и коррозионная стойкость. Сегодня из титана изготавливают разные типы имплантатов: от зубных до суставных протезов.

Тем не менее, существует постоянная проблема с металлическими имплантатами: их поверхность является идеальным местом для скопления микробов, вызывающих хронические инфекции и воспаление в окружающей ткани. Так, примерно от пяти до 10 процентов зубных имплантатов выходят из строя и должны быть удалены в течение 10–15 лет, чтобы инфекция не распространилась в кровь и другие органы.

К этому добавляется и «кризис антибиотиков»: многие микробы развивают устойчивость к тем или иным препаратам. Ученые из Питтсбургского университета нашли способ помочь антибиотикам в борьбе с инфекционными заболеваниями.

Суть их метода заключается в том, что через металлический имплантат пропускается слабый электрический ток. Заряд повреждает клеточную мембрану микроба, прикрепившегося к имплантату, при этом не повреждая окружающие здоровые ткани. Повреждение увеличивает проницаемость бактериальной клетки, делая микроб более восприимчивым к антибиотикам. Большинство антибиотиков обычно воздействуют на клетки, которые будут размножаться, и проходят мимо неактивных, дремлющих микробов – из-за которых инфекции могут повторяться. Электрохимическая терапия вызывает стресс во всех клетках микробов, в том числе у спящих.

Свою технологию исследователи проверили на Candida albicans (C. albicans), одной из самых распространенных и вредных грибковых инфекций, связанных с зубными имплантатами. Свою работу они подробно описывают в журнале ACS Applied Materials & Interfaces.