Novosti na področju biomedicinskih implantatov

Raziskovalca in raziskovalka z ameriškega inštituta Stevens Institute of Technology so v znanstveni reviji Biomaterials predstavili svoja najnovejša odkritja. Ukvarjali so se s pripravljanjem protimikrobno delujočih premazov za površine najrazličnejših biomedicinskih implantatov. Tako so skušali zmanjšati možnost pojavljanja okužb in zavračanja vsadkov po opravljenih operacijah.

Medicinski vsadki oziroma implantati, ki prihajajo neposredno v stik z živim tkivom, predstavljajo pomemben napredek v razvoju medicine. Omogočajo nadomestitev obrabljenega ali poškodovanega dela kosti ali sklepa, lahko pa le nudijo podporo na obrabljenem in poškodovanem delu. Med najbolj znanimi primeri implantatov lahko naštejemo kolčni sklep, umetno srčno zaklopko in dele zobovja. Vstavljanje implantatov je invaziven kirurški poseg v telo, ki se lahko močno zaplete. Med najpogostejše zaplete sodijo bolečina, otekanje in mikrobne okužbe implantatov, ki se lahko pojavijo med operacijskim posegom ali po njem. Zaradi burnega odziva telesa na tujek lahko pride tudi do zavrnitve implantata.  

Da bi zmanjšali pojavljanje tovrstnih zapletov po namestitvi, so znanstveniki že pred časom začeli izdelovati implantate, iz katerih se postopoma sproščajo antibiotiki. Slabost teh implantatov je, da konstantno izločanje antibiotikov omogoča idealne pogoje za vse pogostejše pojavljanje novih odpornosti na protimikrobne snovi.

V omenjenem članku je raziskovalna skupina opisala nov pristop obdelave površine implantata s samoobrambno površino, ki ubija bakterije, prisotne v neposredni bližini. V poskusu so na trdno površino implantata vezali negativno nabit mikrogel, v katerem se nahajajo nepritrjene protimikrobne snovi s pozitivnim nabojem. Do prenosa protimikrobnih snovi iz gela pride, ko je bakterija v neposredni bližini. Predvidevajo, da se prenos protimikrobnih snovi sproži zaradi ovojnic bakterijskih celic, saj so te relativno hidrofobne z močnim negativnim nabojem, ki veže pozitivno nabite protimikrobne snovi.

V poskusu so analizirali tri različne protimikrobne snovi: antibiotik kolistin in dva protimikrobna peptida L5 in Sub5. Bakterije vrste Escherichia coli so izpostavili mikrogelu s kolistinom. Uspešnost delovanja protimikrobnih peptidov L5 in Sub5 v mikrogelu pa so preverili na bakterijski vrsti Staphylococcus epidermidis. V obeh primerih so ugotovili, da so protimikrobne snovi uspešno pobile bakterije, ki so se znašle v neposredni bližini mikrogela s preiskovanim antibiotikom. V odsotnosti bakterij pa so protimikrobne snovi v gelu ostale nedotaknjene tudi po več tednov.

Podobno se v prisotnosti različnih vrst človeških celic protimikrobne snovi iz gela niso sproščale. Predstavljeni model mikrogela na površini implantatov nam tako obeta nov način obdelave implantatov, ki bi preprečevali okužbe in tako pripomogli k hitrejšemu zdravljenju.

Z mikrobi in okužbami se ne šali Nataša.