Синтезированный из мидий белок поможет предотвратить возникновение инфекций на месте костных имплантов. Новое вещество способно не только убивать микробы, но и ограничивать распространение устойчивых к антибиотикам «супербактерий».
Бактериальные инфекции на местах недавно установленных имплантов могут приводить к осложнениям в послеоперационный период, вынуждая хирургов проводить повторные операции для предотвращения выхода протезов из строя. Сегодня учёные научились создавать покрытия для имплантов с применением антибиотиков, но бактерии умеют вырабатывать к ним устойчивость, что снижает эффективность этого метода. В поисках альтернативы группа корейских исследователей обратилась к природе. Авторы эксперимента использовали белок мидий, способных прилипать к камням и прочим поверхностям.
Исследователи синтезировали адгезивный белок, способный преобразовываться в большое количество аминокислоты, более известной как ДОФА (первый промежуточный продукт в синтезе меланинов). Вдобавок авторы работы усилили его свойства комбинацией из антибиотика гентамицина и ионов железа.
На здоровых участках в местах соприкосновения с имплантом ДОФА образует прочную связь с ионами, надёжно удерживая их вместе с антибиотиком внутри прочного покрытия, напоминающего гидрогель. Когда бактерии проникают внутрь вещества, кислотность участка повышается. После этого ослабевает связь между ДОФА и ионами железа, вызывая высвобождение гентамицина, уничтожающего все бактерии в этой области. Покрытие выделяет гентамицин соразмерно уровню инфекции.
Разработку уже протестировали на животных. В ходе испытаний покрытие высвободило 70% полезной нагрузки антибиотика в течение восьми часов после заражения бактериями Staphylococcus aureus. Вещество надёжно фиксировалось на титановых имплантах и сохраняло эффективность на протяжении полного периода регенерации костей.