Christine Gudz, co-auteur de l'étude, chercheur au Laboratoire des nanomatériaux inorganiques NUST MISIS Crédit :Sergey Gnuskov/NUST MISIS
Les scientifiques des matériaux NUST MISIS ont présenté des nano-revêtements antibactériens à base de nitrure de bore, qui sont très efficaces contre les agents pathogènes microbiens (jusqu'à 99,99%). Ils peuvent devenir une alternative sûre aux antibiotiques habituels en implantologie car ils n'ont pas d'effets secondaires négatifs typiques. Les résultats des travaux sont publiés dans la revue scientifique internationale Matériaux et interfaces appliqués ACS .
De nos jours, en raison de l'augmentation significative du nombre d'interventions chirurgicales dans le monde, les scientifiques résolvent le problème des infections microbiennes causées par les implants. Ceci est particulièrement grave pendant les opérations orthopédiques et dentaires. Ce n'est un secret pour personne qu'un traitement médicamenteux concomitant pour l'inflammation autour des implants entraîne souvent des effets secondaires en raison des propriétés caractéristiques des antibiotiques, ainsi que ses fortes doses.
Un groupe de jeunes scientifiques de NUST MISIS a proposé une solution non standard au problème en étudiant l'interaction des bactéries gram-négatives Escherichia coli (E.coli) résistantes aux antibiotiques et un nanofilm constitué d'une surface structurée en nitrure de bore. Il s'est avéré qu'un tel revêtement inactive 100 % des cellules bactériennes après 24 heures.
"Le nitrure de bore hexagonal possède un complexe de propriétés physico-chimiques et mécaniques uniques. À la suite des expériences, nous avons découvert que la structure spécifique spéciale des nanoparticules de nitrure de bore fournit un effet bactéricide comparable à celui d'un antibiotique :les bactéries meurent à la suite d'un contact physique direct avec une surface spéciale en forme d'aiguille du nano-film. À la fois, il n'y a pas d'effets secondaires typiques d'un antibiotique sur les tissus du corps, et le nitrure de bore lui-même ne provoque pas de cytotoxicité, " a déclaré Christine Gudz, co-auteur de l'étude, chercheur au Laboratoire des nanomatériaux inorganiques NUST MISIS.
Les chercheurs sont allés plus loin et ont rempli les micropores d'une fine couche de nitrure de bore avec l'antibiotique gentamicine. Le résultat est un effet antibactérien dû à la libération complète du médicament dans une courte période initiale. De plus, sa dose était inférieure d'un ordre de grandeur à celle d'une injection classique.
« En prenant en compte un poids moyen du patient de 60 kg, sa dose quotidienne d'antibiotique est d'environ 180 mg; à condition que la zone d'implantation soit, dire, 30cm 2 et étant donné que 55 µg d'antibiotique sont libérés du nano-revêtement à l'étude le premier jour, il s'avère que la méthode proposée suppose 100 fois moins d'antibiotique qu'avec une injection standard, " a ajouté Christina Gudz.
Selon les auteurs du développement, l'application d'un film antibactérien à base de nanoparticules de nitrure de bore sur l'implant permet de minimiser le risque de contamination bactérienne du fait des propriétés physiques de la surface elle-même, aussi bien que, en cas de modification antibiotique, délivrance locale d'une quantité minimale du composant bactéricide sans alourdir l'implant.
Maintenant, l'équipe termine des études in vitro des revêtements obtenus et travaille également à l'optimisation de la méthode de revêtement pour son utilisation future.
