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Los científicos desarrollan las nano-capas antibacterianas basadas en el nitruro de boro

Los científicos materiales de NUST MISIS han presentado las nano-capas antibacterianas basadas en el nitruro de boro, que son altamente efectivas contra los patógeno microbianos (hasta 99,99%). Pueden hacer una opción segura a los antibióticos usuales en implantology puesto que no tienen efectos secundarios negativos típicos. Los resultados del trabajo se publican en los materiales aplicados ACS científicos y los interfaces internacionales del gorrón.

Hoy en día, debido al aumento importante en el número de procedimientos quirúrgicos en todo el mundo, los científicos están resolviendo el problema de las infecciones microbianas causadas por los implantes. Es especialmente serio durante operaciones ortopédicas y dentales. No es ningún secreto que la medicación concomitante para la inflamación alrededor de los implantes lleva a menudo a los efectos secundarios debido a las propiedades características de los antibióticos, así como sus altas dosis.

Un grupo de científicos jovenes de NUST MISIS ha propuesto una solución anticonvencional al problema investigando la acción recíproca de bacterias gramnegativas resistentes a los antibióticos Escherichia Coli (E.coli) y de un nanofilm que consistía en una superficie estructurada del nitruro de boro. Resultó que tal capa desactiva 100% de células bacterianas después de 24 horas.

El nitruro de boro hexagonal tiene un complejo de propiedades fisicoquímicas y mecánicas únicas. Como resultado de los experimentos, hemos descubierto que la estructura específica especial de los nanoparticles del nitruro de boro ofrece un efecto bactericida comparable al de un antibiótico: las bacterias mueren como resultado de contacto físico directo con una superficie acicular especial de la nano-película. Al mismo tiempo, no hay efectos secundarios típicos de un antibiótico sobre los tejidos de la carrocería, y el nitruro de boro sí mismo no causa citotoxicidad.”

Christina Gudz, co-autor del estudio, investigador en el laboratorio inorgánico de los Nanomaterials de NUST MISIS

Los investigadores fueron más lejos y llenaron los microporos de una capa fina de nitruro de boro del antibiótico de la gentamicina. El resultado es un efecto antibacteriano debido a la baja completa de la droga en un período inicial corto. Por otra parte, su dosis era un orden de magnitud menos que con una inyección convencional.

“Teniendo en cuenta un peso paciente medio de 60 kilogramos, su dosis antibiótico diaria es el magnesio aproximadamente 180; a condición de que el área del implante es, por ejemplo, 30 cm2s y dado que el μg 55 del antibiótico está liberado de la nano-capa bajo estudio en el primer día, resulta que el método propuesto asume 100 veces menos antibiótico que con una inyección estándar, a” Christina adicional Gudz.

Según los autores del revelado, el uso de una película antibacteriana basada en nanoparticles del nitruro de boro al implante puede disminuir el riesgo de contaminación bacteriana debido a las propiedades físicas de la superficie sí mismo, así como, en el caso de la modificación antibiótico, el lanzamiento local de una cantidad mínima del componente bactericida sin la carga del implante.

Actualmente, las personas están terminando estudios ines vitro de las capas obtenidas y también están trabajando en la optimización del método de la capa para su uso futuro.

Source:
Journal reference:

Gudz, K.Y., et al. (2020) Pristine and Antibiotic-Loaded Nanosheets/Nanoneedles-Based Boron Nitride Films as a Promising Platform to Suppress Bacterial and Fungal Infections. ACS Applied Materials and Interfaces. doi.org/10.1021/acsami.0c10169.