Если вы думаете, что насекомые и ортопедическая хирургия не имеют ничего общего, то сильно ошибаетесь! Вдохновленный крыльями стрекоз и цикад (всегда биомиметика) команда исследователей из Университета Иллинойса разработала «умные» покрытия для ортопедических имплантатов, которые борются с инфекцией и контролируют механическое воздействие на устройство.
Наноструктуры, охотящиеся за бактериями
Крылья цикад и стрекоз имеют особую наноструктуру, способную убивать бактерии: их поверхность покрыта крошечными «столбами», которые протыкают клеточные стенки бактерий, пытающихся на ней опереться, убивая их. Никаких антибиотиков, никаких лекарств, эффективен даже против устойчивых штаммов бактерий.
Бактериальные инфекции и отторжение ортопедических имплантатов являются очень распространенными проблемами: они могут поражать до 10% пациентов. По этой причине ученые взяли с них пример, также добавив плюс. Который?
Гибкие датчики, позволяющие следить за процессом заживления.
С обратной стороны разработанного ими антибактериального покрытия ученые под руководством проф. Цин Цао имеют встроенные гибкие электронные датчики для контроля механического напряжения, испытываемого ортопедическими имплантатами.
Благодаря этой информации врачи могут более внимательно следить за процессом выздоровления пациента. Фактор, который оптимизирует реабилитацию и позволяет своевременно вмешаться в случае проблем с устройством.
Испытания ортопедических имплантатов
В своем исследовании, опубликованном в Science Advances (Я связываю это здесь), исследователи проверили антибактериальные покрытия на мышах, а на овцах они протестировали имеющиеся в продаже ортопедические имплантаты, усиленные новыми гибкими датчиками.
Результаты? Очень многообещающе: никаких признаков инфекции у мышей, даже когда бактерии были введены преднамеренно, и точный мониторинг механического воздействия на ортопедические имплантаты овец.
Умные ортопедические виниры и имплантаты: светлое будущее
Эти «умные» покрытия открывают новые возможности для ортопедии и медицины в целом. Их эффективность в предотвращении инфекций и мониторинге процесса выздоровления может значительно улучшить качество жизни пациентов и снизить затраты на здравоохранение. Еще раз спасибо матери-природе: спасибо вам, мастера стрекоз и цикад, также за очередную революцию в области ортопедических имплантатов.
