Навигация по сайтуНавигация по сайту

От пчелиного улья к костному цементу

Соединение, используемое пчелами, послужило вдохновением для создание биоматериала с мощнейшими свойствами

Ученые из Южной Кореи почерпнули вдохновение, наблюдая за медоносными пчёлами, и применили соединение, найденное в составе улья, при создании нового крепкого биоматериала с устойчивыми противомикробными свойствами.

Костный цемент используется в хирургии с 1940-х годов и работает в качестве жидкого раствора, заполняющего промежутки между ортопедическими имплантатами и костями. Чаще всего встречается костный цемент из PMMA –синтетической смолы (поли-)метилметакрилата, и для того, чтобы сократить риск инфекции, в нее также вводили антибиотики (тот же гентамицин). Тем не менее, увеличение концентрации антибиотиков вызвало опасение о развитии резистентности к ним, потенциальном канцерогенном эффекте и сокращении механической прочности PMMA.

Чтобы преодолеть эти потенциально опасные ограничения, команда ученых во главе с Джионг Хо Чангом в корейском институте керамической техники и технологии разработали костный цемент из PMMA с добавлением фенетилового эфира кофеиновой кислоты, или CAPE. CAPE является активным ингредиентом пчелиного прополиса, похожей на резину смесью, которую пчелы собирают с деревьев и жуков и используют, чтобы заполнять небольшие проплешины в улье. Считается, что CAPE обладает противомикробными, противовоспалительными, антиоксидантными и противораковыми свойствами, и его уже одобрило Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США в качестве добавки в пищу, напитки и косметику.

Ученые смогли продемонстрировать, что костный цемент с добавлением CAPE является более эффективным антимикробным агентом против золотистого стафилококка, а также обладает более высокой прочностью сжатия, чем цемент с антибиотиками. Эта впечатляющая сила, по-видимому, объясняется повышенной плотностью размещения компонентов. Ее обеспечивает усиленная химическая связь между цементом и CAPE. Обычный цемент с антибиотиками, напротив, имеет неравномерную структуру и низкую степень загрузки. Это также объясняет, почему в соединении CAPEPMMA наблюдаются более стабильные антимикробные свойства по сравнению с костным цементом с гентамицином.

Энтони Томсия, эксперт в области биоматериалов, специализирующийся в области лечения болезней и травм кости в национальной лаборатории при Калифорнийском университете, США, считает использование природных антисептиков хорошей идеей. Тем не менее, он подчеркивает важность того, что противомикробные имплантаты должны устанавливаться исключительно в условиях абсолютной стерильности окружающей среды, так как стерилизация тоже важна в предотвращении инфекций.

Первые эксперименты были проведены на кроликах, и Чанг верит, что костный цемент с CAPE будет допущен к клиническим испытаниям на человеке, как только его терапевтический эффект будет подтвержден. «Мы стараемся держаться на связи с врачами-ортопедами, и я думаю, что в ближайшем будущем мы сможем получить новые данные по этому вопросу», – делится Чанг.

Опубликовано: 16.02.2017 в 01:36

Похожие статьи

Вперед Назад

Комментарии

Комментарии отсутствуют

Выберите себе хорошего специалиста!

Понравилось? Поделитесь с друзьями или разместите у себя: