Шведские ученые из Технического университета Чалмерса разработали технологию борьбы с болезнетворными бактериями на имплантах бедра и колена. Она основана на использовании микроскопических радиаторов из золота, разрушающих патогены за счет высокой температуры. Исследование опубликовано в научном журнале Nano Letters (NanoLets).
Имплантация медицинских устройств ослабляет иммунитет организма, способствуя развитию бактериальных инфекций. В случае заражения требуются высокие дозы антибиотиков, причем в некоторых случаях терапия может стать пожизненной.
Команда создала нанометровые стержни из золота на поверхности имплантов. При облучении их невидимым ближним инфракрасным светом, стержни уничтожают любые микробы за счет локального нагрева.
«Золотые стержни поглощают свет, электроны в золоте приходят в движение, и, наконец, наностержни выделяют тепло. Можно сказать, что золотые наностержни работают как маленькие сковородки, которые поджаривают бактерии до полного уничтожения», — объяснила ведущий автор исследования, докторант Майя Ууситало.
Золотые стержни распределены неравномерно и покрывают лишь около десяти процентов поверхности имплантата. Это означает, что полезные свойства материала, такие как способность прикрепляться к кости, в значительной степени сохраняются. При этом нагрев не вызывает ожогов у пациента за счет малого размера устройства.
Ранее ученые создали покрытие, уничтожающее 99,99% бактерий за счет разрезания их хлопьями графена.