氮化硼纳米膜可防止细菌和真菌感染

NUST MISIS材料科学家提出了基于氮化硼的抗菌纳米涂层，该涂层对微生物病原体非常有效(高达99.99%)。由于它们没有典型的不良副作用，它们可以成为种植学中常用抗生素的安全替代品。这项工作的结果发表在国际科学杂志ACS Applied Materials&Interfaces上。

如今，由于全世界外科手术数量的显着增加，科学家们正在解决由植入物引起的微生物感染的问题。这在整形外科和牙科手术中尤其严重。众所周知，由于抗生素的特性及其高剂量，伴随药物治疗植入物周围的炎症通常会导致副作用。

来自NUST MISIS的一组年轻科学家通过研究抗药性革兰氏阴性细菌大肠杆菌(E.coli)与由结构化氮化硼表面组成的纳米膜之间的相互作用，提出了一种非标准解决方案。结果表明，这种涂层在24小时后使100%的细菌细胞失活。

“六角形硼氮化物具有复杂的独特的物理化学和机械性能的作为实验的结果，我们已发现，氮化硼纳米颗粒的特殊具体结构提供了杀菌效果比得上的抗生素：细菌死亡，结果直接与纳米膜的特殊针状表面物理接触。同时，抗生素对人体组织没有典型的副作用，氮化硼本身不会引起细胞毒性，”克里斯蒂娜说Gudz，该研究的合著者，NUST MISIS无机纳米材料实验室的研究员。

研究人员走得更远，并用抗生素庆大霉素填充了氮化硼薄涂层的微孔。结果是由于在短的初始时间内药物的完全释放而产生了抗菌作用。而且，其剂量比常规注射剂小一个数量级。

“考虑到患者的平均体重为60公斤，他的每日抗生素剂量约为180毫克;前提是植入物的面积为30 cm 2，并且假设正在研究的纳米涂层中释放出55微克的抗生素。第一天，事实证明，所建议的方法所含抗生素比标准注射少100倍。”克里斯蒂娜·古兹(Christina Gudz)补充说。

根据开发人员的说法，将基于氮化硼纳米粒子的抗菌膜应用于植入物可将由于表面本身的物理特性以及在进行抗生素修饰的情况下引起的细菌污染风险降至最低。在不增加植入物重量的情况下，局部输送最小量的杀菌成分。

目前，该小组正在完成对所获得涂层的体外研究，并正在努力优化涂层方法以备将来使用。