Naučnici u Australiji osmislili su inovativni kostani skelet (scaffold) od tečnog metala koji istovremeno ubija bakterije i ubrzava zarastanje kostiju, bez potrebe za antibioticima. Ovaj proboj, razvijen u Laboratoriji za biomedicinski nanoinženjering Univerziteta Flinders, pokazuje da je metalni materijal visoko biokompatibilan, što omogućava brži oporavak pacijenata i povećava dugovječnost implantata nakon velikih ortopedskih operacija. Rezultati istraživanja objavljeni su u časopisu Advanced Functional Materials.
Dvostruka funkcija: regeneracija i antibakterijsko djelovanje
Skelet je 3D bioceramički i ugrađen sa nanopartiklima tečnog metala od srebra i galijuma (Ag-Ga), što mu daje dvostruku funkciju: istovremeno sprečava infekcije i podstiče regeneraciju kostiju. “Naša istraživanja pokazuju da skelet značajno smanjuje kolonizaciju bakterija na mjestima implantacije i podržava zdravo uklapanje kosti, potvrđujući i antibakterijsku efikasnost i regenerativni potencijal u realnim fiziološkim uvjetima,” rekao je vanredni profesor Vi-Khanh Truong, glavni autor studije.
Inovativni pristup bez antibiotika
Dr Ngoc Huu Nguyen, postdoktorski istraživač uključen u projekat, istakao je da se ovaj pristup razlikuje od konvencionalnih materijala koji oslobađaju antibiotike u naletima. “Naš skelet pruža dugotrajnu, lokalizovanu zaštitu od mikroba dok aktivno podržava zarastanje kostiju,” rekao je on. Integracijom Ag-Ga nanopartikala u hidroksiapatit, skelet kombinuje antibakterijsko djelovanje sa sposobnošću regeneracije kosti.
Širok spektar primjena
Profesor Krasimir Vasilev, stariji koautor, naglasio je da istraživanje otvara put ka novoj generaciji materijala za popravku kostiju koji sprječavaju infekcije bez antibiotika, uz poboljšanu integraciju tkiva i brži oporavak pacijenata. Skelet je pokazao efikasnost protiv širokog spektra patogena, uključujući Staphylococcus aureus, MRSA, Pseudomonas aeruginosa, kao i sporo rastuće, rezistentne bakterijske varijante povezane sa hroničnim infekcijama.
Potencijalne primjene uključuju antimikrobne ispune za kosti kod zaraženih preloma, spinalne fuzije, revizione operacije, sljedeću generaciju cementa za kosti bez antibiotika, te 3D štampane skelete po mjeri pacijenta za kraniofacijalne, duge kosti i defekte nakon uklanjanja tumora. Također, skelet bi mogao biti korišten i kao samostalni implant za okruženja sklona infekcijama, poput dijabetičkih ulceracija stopala i gubitka kostiju izazvanog onkologijom.
Korak ka sigurnijoj ortopediji
Ovaj inovativni razvoj predstavlja značajan korak ka sigurnijim, efikasnijim ortopedskim tretmanima koji smanjuju zavisnost od antibiotika, dok istovremeno poboljšavaju oporavak pacijenata.
