Влияние щелочных дезинфектантов на микробную адгезию и антикоррозионные свойства медицинских инструментов из нержавеющей стали с металлокерамическими покрытиями
Authors: Дешев А.В. , Мустафаев М.Ш. , Гветадзе Р.Ш. , Царева Т.В. , Антипов М.С. , Бажин П.М. , Арутюнов С.Д. 
Published: December 2024

Разработка современных технологий дезинфекции и стерилизации инструментов медицинского назначения является крайне актуальной задачей, что определяется агрессивным воздействием используемых физических и химических агентов. Для повышения срока службы инструментов медицинского назначения в последние годы применяются защитные покрытия на основе нитрида титана, которые существенно повышают стоимость изделия по сравнению с аналогами без покрытия. Цель исследования — сравнительная оценка коррозионной стойкости образцов с защитными покрытиями под влиянием щелочных дезинфектантов с учетом оценки применения оригинальной методики микробной адгезии и конфокальной электронной микроскопии в эксперименте in vitro. Исследовали варианты формирования оптимальных металлокерамических покрытий, устойчивых к коррозионному действию дезинфектантов на основе TiC-NiCr, с использованием метода электроискрового лигирования для образцов стоматологических инструментов. Были использованы щелочные дезинфектанты «Венделин», «Мегадез Орто», «Трилокс» отечественного производства. Для контроля эффекта дезинфектантов до и после воздействия проводили стандартное исследование микробной адгезии со штаммами S. aureus, B. cereus, C. albicans, C. glabrata. Шероховатость и рельеф поверхности оценивали с помощью сканирующей электронной микроскопии. Установлено, что сформированные защитные покрытия не подвергаются коррозии при воздействии изучаемых растворов ДС при комнатной температуре. Напротив, на контрольных образцах (без покрытия) определяли увеличение микробной адгезии и признаки, указывающие на деструкцию и коррозию, зависимые от концентрации ДС. Оптимальные результаты по показателям микробной адгезии S. aureus и C. albicans были получены с III образцом (Ra=3,26 мкм), и, напротив, худшие показатели оказались у IV образца, который отличался самой значительной толщиной (40 мкм) и степенью шероховатости покрытия (Ra=3,73 мкм). Защитные покрытия из твердых растворов на основе железа: Fe241Ti9, Fе47C3, Cr-Ni-Fe-C и упрочняющей фазы карбида титана TiC на поверхности образцов обеспечивают их коррозионную стойкость при воздействии рабочими растворами щелочных ДС, а при использовании ДС «Трилокс» также концентратом.

The development of modern technologies for disinfection and sterilization of medical instruments is an extremely urgent task, which is determined by the aggressive effects of the physical and chemical agents used. In recent years, titanium nitride-based protective coatings have been used to increase the life of medical instruments, which significantly increase the cost of the product compared to uncoated counterparts. The purpose of the study is to compare the corrosion resistance of samples with protective coatings under the influence of alkaline disinfectants, taking into account the assessment of the use of the original microbial adhesion technique and confocal electron microscopy in an in vitro experiment. . Options for forming optimal cermet coatings of TiC-NiCr-based corrosion-resistant disinfectants using the electrospark ligation method for dental instrument samples were investigated. Have been used alkaline disinfectants “Wendelin”, “Megadez Orto”, “Trilox” of domestic production were used. To control the effect of disinfectants before and after exposure, a standard microbial adhesion study was performed with strains of S. aureus, B. cereus, C. albicans, C. glabrata. Surface roughness and topography were evaluated by scanning electron microscopy. . It was found that the formed protective coatings are not subject to corrosion when exposed to the studied ET solutions at room temperature. In contrast, the control samples (uncoated) showed an increase in microbial adhesion and signs indicating degradation and corrosion dependent on the concentration of ET. Optimal results for the microbial adhesion of S. aureus and C. albicans were obtained with sample 3 (Ra=3.26 μm), and on the contrary, the worst results were obtained with sample 4, which had the most significant thickness (40 μm) and the degree of roughness of the coating (Ra=3.73 μm). . Protective coatings made of solid solutions based on iron: Fe241Ti9, Fe47C3, Cr-Ni-Fe-C and the strengthening phase of titanium carbide TiC on the surface of samples ensure their corrosion resistance when exposed to working solutions of alkaline ET, and when using ET “Trilox” also with concentrate.