Допирование цинком придало костному цементу антибактериальный эффект

Ученые из Института металлургии и материалов имени А. А. Байкова РАН (Москва) с коллегами синтезировали новые костные цементы на основе минерала ньюбериита (химически — фосфата магния), в который включили небольшое количество цинка. Авторы предложили использовать цинк вместо серебра, которое благодаря антибактериальным свойствам входит в состав многих медицинских изделий. Поскольку цинк, а также фосфаты кальция и магния присутствуют в костных тканях человека, такой материал будет гораздо лучше восприниматься организмом. Естественный состав ускорит срастание инородного тела с естественной костью, что будет способствовать эффективной реабилитации пациентов.

Введение небольшого количества цинка (до 1 массового %) в материал должно стимулировать рост ткани и противодействовать инфекции на локальном уровне. Кроме того, эксперименты показали, что этот химический элемент повышает прочность материала. Так, полученный костный цемент способен выдерживать нагрузки при сжатии до 500 килограмм на квадратный сантиметр, что вдвое больше, чем возможности составов, не содержащих цинк.

Доклинические исследования разработанных материалов показали, что новые костные цементы эффективно противостоят распространению патогенных бактерий Staphylococcus aureus и Escherichia coli, часто вызывающих внутрибольничные инфекции. Материал продемонстрировал полное подавление их роста в радиусе до восьми миллиметров в течение 24 часов. Это указывает на то, что применение цинксодержащих цементов поможет бороться с бактериями, которые стали устойчивы к большинству известных антибиотиков.

«Надеюсь, что дальнейшая реализация данного проекта — от фундаментальных исследований до создания медицинского продукта — будет ярким примером нашей эффективной работы, направленной на повышение качества жизни человека и обеспечение технологического суверенитета страны», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Владимир Комлев, доктор технических наук, директор ИМЕТ РАН. Результаты исследования поддержаны грантом Российского научного фонда (РНФ) и опубликованы в журнале Materials.