Антибактериальная активность и биосовместимость аугментов из никелида титана с добавлением наночастиц серебра для костной пластики

Актуальность. Актуальность исследования обусловлена сохраняющимся числом инфекционных осложнений при аугментации костной ткани у детей и взрослых. В настоящее время одними из самых предпочтительных материалов для использования в костной пластике являются пористые сплавы на основе никелида титана (TiNi). Несмотря на очевидные преимущества пористых никелид-титановых сплавов с точки зрения биохимической и биомеханической совместимости с организмом, продолжаются исследования антибактериальной активности сплава с целью противодействия развитию инфекций на границе имплант – биологическая ткань.

Цель — экспериментальное исследование биосовместимой антибактериальной поверхности у пористых сплавов никелида титана с добавлением наночастиц серебра.

Материалы и методы. Сплавы никелида титана пористостью 62 % были получены методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза из порошков никеля, титана и нанопорошка серебра с концентрацией 0,2 ат.% Ag, 0,5 ат.% Ag и 1,0 ат.% Ag. Эксперимент проводили на 9 половозрелых самках белых лабораторных крыс. Крысы были разделены на 3 группы по 3 особи, всем животным был имплантирован никелид титана с добавками серебра в виде пористых гранул. Первая группа — контрольная, вторая — с содержанием 0,2 ат.% Ag, третья — 0,5 ат.% Ag. Для определения бактерицидной активности использовали стандартный метод инкубации Staphylococcus epidermidis в жидком бульоне в присутствии изучаемых образов с последующим высевом на твердые среды и подсчетом колоний.

Результаты. Антибактериальное действие образцов в отношении бактерий St. еpidermidis постепенно усиливалось с увеличением концентрации серебра. Значимость различий эксперимента и контроля подтверждена критерием Стьюдента (р < 0,005), тогда как образец, не содержащий наночастиц серебра, и контроль значимо не различались. Это свидетельствует о том, что данные сплавы обладают биоактивными свойствами за счет содержания наночастиц серебра. Cплав с концентрацией серебра 0,5 ат.% показал наилучшую антибактериальную способность в отношении St. еpidermidis. При проведении клинической оценки результатов экспериментального исследования отмечалось отсутствие гнойно-воспалительных осложнений у всех животных. На 75-е сутки животным проведена компьютерная томография, на которой отмечена хорошая заполняемость костного дефекта, отсутствие дистрофического эффекта в области контакта кости и мягких тканей с материалом.

Заключение. Установлено, что с повышением концентрации наночастиц серебра до 0,5 ат.% увеличивается антибактериальная активность и цитосовместимость импланта. Клиническая экспериментальная оценка на лабораторных крысах всех групп животных показала, что остеоинтеграция сплавов с 0,5 ат.% Ag начинается сразу после имплантации и завершается раньше на 2 нед. по сравнению с остальными группами. Полученные данные указывают на перспективность дальнейших исследований этого вида аугментов по применению в различных областях травматологии и ортопедии.