氮化硼納米膜將替代抗生素以防止細菌和真菌感染

NUST MISIS材料科學家提出了基于氮化硼的抗菌納米涂層，該涂層對微生物病原體非常有效(高達99.99%)。由于它們沒有典型的不良副作用，它們可以成為種植學中常用抗生素的安全替代品。工作結果發表在ACS Applied Materials&Interfaces上。

由于全世界外科手術數量的顯著增加，科學家正在解決由植入物引起的微生物感染的問題。在整形外科和牙科手術中尤其嚴重。眾所周知，由于抗生素的特性以及所需的高劑量，伴隨藥物治療植入物周圍的炎癥通常會導致副作用。

A組從NUST MISIS年輕科學家已經通過研究抗生素抗性革蘭氏陰性菌大腸桿菌(大腸桿菌)和由結構化的納米薄膜的相互作用提出一個非標準解決問題的硼 的氮化物的表面。結果表明，這種涂層在24小時后使100%的細菌細胞失活。

“六方氮化硼具有獨特的物理化學和機械性質的復合物。作為實驗結果，我們發現，氮化硼納米顆粒的特殊特殊結構具有與抗生素相當的殺菌作用：細菌因此死亡直接與納米膜的特殊針狀表面物理接觸。同時，在人體組織上沒有典型的抗生素副作用，氮化硼本身也不會引起細胞毒性。” Gudz，該研究的合著者，NUST MISIS無機納米材料實驗室的研究員。

研究人員走得更遠，并用慶大霉素抗生素填充了氮化硼薄涂層的微孔。結果是由于在短的初始時間內藥物的完全釋放而產生了抗菌作用。而且，它的劑量比常規注射小一個數量級。

“考慮到患者的平均體重為60公斤，他的每日抗生素劑量約為180毫克;前提是植入物的面積為30 cm 2，并且假設正在研究的納米涂層中釋放出55微克的抗生素。第一天，事實證明，所提出的方法所假定的抗生素比標準注射方法少100倍。” Christina Gudz補充說。

根據開發人員的說法，將基于氮化硼納米粒子的抗菌膜應用于植入物可將由于表面本身的物理特性以及在進行抗生素修飾的情況下引起的細菌污染風險降至最低。在不增加植入物重量的情況下，局部遞送最少量的殺菌成分。

目前，該小組正在完成對所獲得涂層的體外研究，并且還在努力優化涂層方法以備將來使用。