Umělé klouby nepochybně zlepšují kvalitu života pacientů. Nejsou ale bez rizika. Čas od času kvůli nim propukne závažná bakteriální infekce, která může mít devastující důsledky. Výzkumníci Univerzity Johnse Hopkinse proto pro kloubní náhrady vyvinuli nový povlak z nanovláken uvolňujících antibiotika. Vyzkoušeli ho na myších a potvrdili, že taková vlákna mohou v podobných případech zlepšit prevenci zničujících bakteriálních infekcí.
Lloyd Miller a jeho kolegové ověřovali fungování povlaků z nanovláken na umělých kolenních klubech laboratorních hlodavců. Jejich nanotechnologie by ale měla mít výrazně širší využití. Může se uplatnit při výrobě různých umělých kloubů, ale i kardiostimulátorů, senzorů a dalších implantovatelných medicínských zařízení.
Odborníci odhadují, že ve Spojených státech je každoročně asi 1 až 2 procenta pacientů z 1 milionu, kteří podstoupí operaci s náhradou kolenního nebo kyčelního kloubu, zasaženo vážnou infekcí, při níž vzniká odolný bakteriální povlak – biofilm. U některých lidí může taková chronická infekce vést k poškození kostí a selhání celé léčby. Bývá velice těžké je léčit a v řadě případů čekají pacienta další operace a dlouhodobé podávání silných antibiotik. Cena léčby jednoho pacienta se v takovém případě v USA vyšplhá na 100 000 dolarů.
Nově vyvinutý povlak tvoří síť nanovláken v tenkém filmu, přičemž jak nanovlákna, tak i film jsou z polymeru, který se používá k výrobě vstřebatelných stehů. Miller a jeho spolupracovníci na tento povlak nanesli dvě různá antibiotika – rifampin a jedno antibiotikum z trojice vankomycin, daptomycin a linezolid. Rifampin je skvělý proti biofilmům, ale bakterie si na tohle antibiotikum rychle vyvíjejí rezistenci. Proto nanovlákna obsahují i druhé antibiotikum, které udeří na zbývající bakterie. Takto vytvořený povlak náhradních kloubů úspěšně odrazil experimentální infekci stafylokoka Staphylococcus aureus, který bývá běžným původcem těžkých pooperačních infekcí.