تیتانیوم دارای خواص زیادی است و به همین دلیل از این ماده به‌عنوان یک انتخاب عالی برای استفاده در ایمپلنت‌ها استفاده می‌شود. چگالی کم، استحکام بالا، مقاومت بیوشیمیایی بالا در برابر وزن و مقاومت مناسب در برابر خوردگی؛ ازجمله خواص متعدد تیتانیوم به شمار می‌رود که منجر به استفاده از آن در انواع ایمپلنت‌ها ازجمله ایمپلنت‌های دندان و مفاصل شده است.

علی‌رغم این موارد، یک مشکل همیشگی برای کاشت ایمپلنت‌های فلزی وجود دارد: این ایمپلنت‌ها محل مناسبی برای تجمع میکروب‌ها محسوب شده و باعث ایجاد عفونت‌های مزمن و التهاب در بافت اطراف خود می‌شوند. درنتیجه، پنج تا ده درصد ایمپلنت‌های دندانی شکست می‌خورند و باید در مدت 10 تا 15 سال از بین بروند تا از بروز عفونت در خون و سایر ارگان‌ ها جلوگیری شود.

پژوهش‌های جدید دانشکده مهندسی سوانسون در دانشگاه پیتسبورگ منجر به ارائه یک درمان انقلابی برای این نوع عفونت‌ها شده است. این تیم پژوهشی به سرپرستی دکتر تاگبو نیپا (Tagbo Niepa) در حال استفاده از روش الکتروشیمیایی (ECT) برای تقویت توانایی آنتی‌بیوتیک‌ها در ریشه‌کن کردن انواع باکتری‌ها است.

به باور پژوهشگران، ما در شرایط بحرانی و نامطلوبی در رابطه با آنتی‌بیوتیک‌ها زندگی می‌کنیم. بیشتر آنتی‌بیوتیک‌ها در حال شکست خوردن و از دست دادن کارایی‌های خود هستند.

دلیل اصلی این موضوع، مقاومت در برابر داروها از سوی باکتری‌های مختلف است. این موضوع منجر به ظهور انواع جدید و مقاوم باکتری و عفونت‌های مکرر و غیرقابل‌کنترل در انسان می‌شود.

تکنیک جدید پژوهشگران این تیم تحقیقاتی؛ منجر به ارائه روشی شده است که طی آن غشای سلول باکتری‌ها آسیب می‌بیند. اگر سلول‌ها هم‌زمان با اثرات نفوذپذیری جریان‌ها به چالش کشیده شوند، احتمال دارد که آنتی‌بیوتیک‌ها مؤثرتر باشند. این امر باعث می‌شود حتی سلول‌های مقاوم به دارو در معرض آنتی‌بیوتیک‌ها قرارگرفته و از بین بروند.

در این روش جدید، جریان الکتریکی ضعیفی از طریق ایمپلنت‌های فلزی عبور کرده و به غشای سلولی میکروب‌ها متصل به آن آسیب می‌زند. نکته مهم و قابل‌توجه در روش فوق، این است که این فرایند به بافت‌های سالم اطراف ایمپلنت آسیبی وارد نمی‌کند.

این آسیب الکتریکی باعث افزایش نفوذپذیری در باکتری‌ها شده و آن‌ها را مستعد شکست در برابر آنتی‌بیوتیک‌ها می‌کند. ازآنجاکه اکثر آنتی‌بیوتیک‌ها به‌طور خاص بر سلول‌هایی که در حال تکثیر هستند عمل می‌کند، روی میکروب‌های خفته اثری نخواهد داشت و به‌این‌ترتیب عفونت می‌تواند مجدداً عود کند.

روش جدید ECT باعث حساسیت‌زدایی در کلیه سلول‌ها از طریق فشار الکتروشیمیایی شده و درنتیجه قدرت تخریب بیشتری به آنتی‌بیوتیک‌ها می‌دهد. محققان امیدوارند که این فناوری نحوه درمان انواع عفونت‌ها را تغییر دهد.

در حال حاضر پژوهشگران تحقیقات خود را در مورد کاندیدا آلبیکنس (C. albicans)، یکی از شایع‌ترین و مضرترین عفونت‌های قارچی مرتبط با ایمپلنت‌های دندانی متمرکز کردند.

درحالی‌که ایمپلنت دندان یکی از برنامه‌های موردنظر در این فناوری جدید است، سرپرست این تیم تحقیقاتی اعتقاد دارد که از این روش می‌توان برای مصارف گوناگونی همچون پیشگیری از عفونت در زخم‌ها و پانسمان جراحات استفاده کرد.

منبع: سیناپرس