Анализ методов предотвращения инфекционных осложнений на поверхности имплантов при оперативном лечении пациентов

Анализ методов предотвращения инфекционных осложнений на поверхности имплантов при оперативном лечении пациентов

В данной статье рассмотрены актуальные вопросы, связанные с разработкой методов предотвращения инфекционных осложнений на поверхности имплантов при оперативном лечении пациентов. В рамках литературного исследования проведён сравнительный анализ литературы, посвященной имплантологии и нанопокрытиям. Целью данной работы являлось проанализировать результаты применения различных методов предотвращения инфекционных осложнений на поверхности имплантов при оперативном лечении пациентов и сделать выводы о наиболее эффективном способе для дальнейшего использования в хирургической и травматологической практике.

Авторы публикации

Рубрика

Медицина

Журнал

Журнал «Научный лидер» выпуск # 28 (73), июль ‘22

Дата публицакии 12.07.2022

Поделиться

Актуальность: Вместе с развитием медицины, а именно травматологии и хирургии, увеличивается и количество материалов, применяемых в медицинской практике, при этом особое место среди материалов занимают металлы. И нет ничего удивительного, что в наше время имплантология является одним из важнейших направлений медицины, науки, направленной на восстановление и реабилитацию функций организма человека [14]. Однако вместе с повышением частоты использования имплантатов в хирургической практике становится неизбежен и рост количества инфекционных заболеваний, связанных с распространением микроорганизмов на поверхности имплантата, а так же с образованием биоплёнок [10]. Самые различные методы предотвращения данных осложнений разрабатываются и используются на поверхности, как имплантатов, так и окружающих органов [7]. Осложняет лечение инфекции, связанной с имплантами, в том числе и то, что из-за широкого применения антибиотиков, повышается резистентность бактерий к последним. [13], [16]. Для решения данной проблемы поиск новых антибиотиков, применение альтернатив уже используемым антибиотикам, как и химическая модификация существующих препаратов и другие методы [5]. Одним из таких методов является использование наноматериалов, что является многообещающей альтернативой современным антибиотикам при лечении инфекций, вызванных возбудителями с множественной лекарственной устойчивостью [8], [15]. Благодаря определенным особенностям наноматериалов, их применение в медицине дает заметные преимущества, такие как элиминация бактерий, биоимиджинг и внутриклеточная доставка [7].

Следует отметить, что для достижения оптимального терапевтического эффекта необходимо наличие биосовместимости, которая определяет способность различных материалов интегрироваться в биологическую ткань, обеспечивая наиболее эффективное функционирование имплантата. [6].

Цель: Проанализировать результаты применения различных методов предотвращения биопленкообразования на поверхности имплантатов при оперативном лечении пациентов и сделать выводы о наиболее эффективном способе для дальнейшего использования в хирургической и травматологической практике.

Материалы и методы: В ходе исследования были рассмотрены публикации на тему имплантологии и нанопокрытий в рецензируемых журналах. Для поиска и рассмотрения статей были использованы такие электронные базы данных, как PUBMED.com, РИНЦ и научная электронная библиотека eLIBRARY.RU.

Результаты: Среди многочисленных материалов, используемых в хирургии и имплантологии в наше время, чаще всего называются ZnO, TiO2, SiO2, CuO, Au, Cu, MgO, а так же CaO, и Ag. Необходимо отметить, что при этом не все материалы имеют сходные антиинфекционные свойства. Так, у ZnO отмечается наибольший потенциал, в связи с тем, что он воздействует одновременно на несколько бактериальных путей, затрудняя развитие резистентности к ZnO [3]. Возросло в последние годы и значение серебра из-за широких возможностей применения и меньшей вероятности бактериальной резистентности. [1], [4]. Так же находится в работе разработка нового покрытия на основе наночастиц хитозана, нагруженного ципрофлоксацином, на титановом субстрате, способном высвобождать антибиотик in situ, для профилактики послеоперационных инфекций и предотвращения образования биоплёнок [12].

Кроме того, экспериментально было доказано влияние экзометаболитов B. bifidum на формирование биопленки, как госпитальными изолятами, так и музейными тест-штаммами микроорганизмов. В данном эксперименте экзометаболиты стабильно сдерживали формирование биопленки S.aureus через 24 и 96 часа экспозиции (p˂0,05). [2].

Часть авторов отмечают важность профилактики заболеваний, которые требуют комплексного подхода. Таким образом, особое место в этом вопросе посвящено не только непосредственному лечению, но и индивидуальной и групповой работе с пациентами групп риска и людьми пожилого возраста с целью формирования здоровых привычек, изменения образа жизни [9].

Выводы: На основании данных, полученных при анализе научно-исследовательских работ, могут быть сделаны выводы о сохранении высокой актуальности проблемы инфекционных осложнений при применении металлоконструкций в имплантологии, в том числе при использовании нанопокрытий в случае костной патологии. И хотя применение нанопокрытий является перспективным методом профилактики инфекционных осложнений, в связи с различными свойствами материалов требуются дальнейшие их исследования.

Список литературы

  1. Gallo J, Panacek A, Prucek R, Kriegova E, Hradilova S, Hobza M, Holinka M. Silver Nanocoating Technology in the Prevention of Prosthetic Joint Infection. Materials (Basel). 2016 May 5; 9(5):337. doi: 10.3390/ma9050337. PMID: 28773461; PMCID: PMC5503077.
  2. Марков, А. А. Экспериментальное обоснование применения экзометаболитов Bifidobacterium bifidum для предотвращения биопленкообразования на поверхности титановых имплантатов с пористым покрытием / А. А. Марков, Т. Х. Тимохина, Я. И. Паромова // Медицинская наука и образование Урала. – 2018. – Т. 19. – № 1(93). – С. 153-156.
  3. Hammad SM, El-Wassefy NA, Shamaa MS, Fathy A. Evaluation of zinc-oxide nanocoating on the characteristics and antibacterial behavior of nickel-titanium alloy. Dental Press J Orthod. 2020 Jul-Aug; 25(4):51-58. doi: 10.1590/2177-6709.25.4.051-058.oar. PMID: 32965387; PMCID: PMC7510495.
  4. Burdus, el, A.C.; Gherasim, O.; Grumezescu, A.M.; Mogoanta, L.; Ficai, A.; Andronescu, E. Biomedical applications of silver nanoparticles: An up-to-date overview. Nanomaterials 2018, 8, 681.
  5. Характеристика межмикробных взаимодействий грамположительной и грамотрицательной ассоциативной микробиоты на примере ассоциации Pseudomonas aeruginosa c Bifidobacterium bifidum и Staphylococcus aureus / В. В. Леонов, Л. В. Леонова, Т. Н. Соколова [и др.] // Медицинская наука и образование Урала. – 2016. – Т. 17. – № 2(86). – С. 91-94. – EDN WDEGWH.
  6. A. Tripathy, P. Sen, B. Su, W.H. Briscoe, Natural and bioinspired nanostructured bactericidal surfaces, Adv. Colloid Interface Sci. 248 (2017) 85–104.
  7. Modern models of endoprostheses and periprosthetic infection / S. A. Baimagambetov, A. S. Balgazarov, Z. K. Ramazanov [et al.] // Biomedical Research (India). – 2018. – Vol. 29. – No 11. – P. 2270-2273. – DOI 10.4066/biomedicalresearch.37-18-476.
  8. Ramos, A.P.; Cruz, M.A.E.; Tovani, C.B.; Ciancaglini, P. Biomedical applications of nanotechnology. Biophys. Rev. 2017, 9, 79–89. [CrossRef] [PubMed]
  9. Malyugina, O. A. The Practicability of the Application of Vitamin D in Combination with Vitamin K for the Improvement of Bone Tissue Metabolism / O. A. Malyugina, A. A. Markov // Systematic Reviews in Pharmacy. – 2020. – Vol. 11. – No 6. – P. 445-448. – DOI 10.31838/srp.2020.6.70.
  10. Ахтямов И. Ф., Кузьмин И. И. Ошибки и осложнения эндо- протезирования тазобедренного сустава: Руководство для врачей. Казань: Центр оперативной печати, 2006. 328 с.
  11. Марков, А. А. Экспериментальное обоснование дополнения биогенными элементами синтетического кальций-фосфатного минерального комплекса предназначенного для нанесения на титановые имплантаты / А. А. Марков // Медицинская наука и образование Урала. – 2018. – Т. 19. – № 3(95). – С. 75-78. – EDN VAQZXY.
  12. Mattioli-Belmonte M, Cometa S, Ferretti C, Iatta R, Trapani A, Ceci E, Falconi M, De Giglio E. Characterization and cytocompatibility of anantibiotic/chitosan/cyclodextrins nanocoating on titanium implants. Carbohydr Poly, 2014 sep 22; 110;173-82. Doi: 10.1016/j.carbpol.2014.03.097. Epub 2014 Apr 8. PMID: 24906744
  13. A. Tripathy, P. Sen, B. Su, W.H. Briscoe, Natural and bioinspired nanostructured bactericidal surfaces, Adv. Colloid Interface Sci. 248 (2017) 85–104.
  14. The impact of using antibiotic drugs in pediatric dentistry / H. Achmad, V. Sarina, D. O. Bokov [et al.] // International Journal of Pharmaceutical Research. – 2020. – Vol. 12. – No 4. – P. 2901-2910. – DOI 10.31838/ijpr/2020.12.04.400. – EDN FANJBA
  15. Свойства пробиотиков и применение в травматологической практике / А. А. Марков, Т. Х. Тимохина, К. Д. Белаш [и др.] // Медицинская наука и образование Урала. – 2018. – Т. 19. – № 4(96). – С. 195-198. – EDN VQLIMT.
  16. M. Ma, X. Liu, L. Tan, Z. Cui, X. Yang, Y. Liang, Z. Li, Y. Zheng, K.W.K. Yeung, S. Wu, Enhancing the antibacterial efficacy of low-dose gentamicin with 5 minute assistance of photothermy at 50 °C, Biomater. Sci. 7 (4) (2019) 1437–1447.

Предоставляем бесплатную справку о публикации,  препринт статьи — сразу после оплаты.

Прием материалов
c по
Осталось 2 дня до окончания
Размещение электронной версии
Загрузка материалов в elibrary