Tecnología de superficie resbaladiza repele biopelículas bacterianas

Unos novedosos polímeros resbaladizos, con infusión de lubricantes, podrían servir como una solución duradera, de auto-reposición, para repeler la acumulación mortal de bacterias en los dispositivos médicos.

Investigadores de la Universidad de Harvard (Cambridge, MA, EUA) han desarrollado nuevos materiales médicos, que no se ensucian, basados en polidimetilsiloxano infundido en aceite (iPDMS). Los sustratos de silicona de geometría planar y tubular, pueden ser infundidos con aceite de silicona no tóxica, para crear una interfaz estable, extremadamente resbaladiza, que muestra una adhesión bacteriana excepcionalmente baja y evita la formación de biopelículas. Según los investigadores, los materiales iPDMS se pueden aplicar como un revestimiento sobre otros polímeros o preparar simplemente sumergiendo el tubo de silicona en aceite de silicona, y son compatibles con los métodos de esterilización tradicionales.

Los investigadores también prepararon catéteres de poliuretano recubiertos de silicona y demostraron una reducción significativa de la formación de biopelículas de Escherichia coli y Staphylococcus epidermidis sobre la superficie del catéter. Un análisis de un cultivo de flujo de Pseudomonas aeruginosa a través de tubos de PDMS e iPDMS, no tratados, mostró al menos una reducción en una orden de magnitud de la formación de biopelículas sobre las iPDMS, y la ausencia casi completa de biopelícula sobre el iPDMS después de un enjuague de agua suave. El estudio fue publicado en la edición inaugural de enero de 2015 de la revista ACS Biomaterials Science and Engineering.

“Hay una gran necesidad de estrategias de prevención de infecciones que no requieren el uso de antibióticos, que exacerban el surgimiento de organismos infecciosos resistentes a múltiples medicamentos. Un objetivo importante en esta área es la fijación de bacterias y la formación de biopelículas posterior, sobre los dispositivos médicos”, dijo la autora principal, la profesor de Química y Biología Química, Joanna Aizenberg, PhD. “Cada tecnología en nuestra cartera tiene diferentes propiedades y usos potenciales, pero colectivamente esta gama de métodos para el revestimiento de superficies puede prevenir una amplia gama de problemas que amenazan la vida, desde la acumulación de hielo en las alas de los aviones, hasta las infecciones bacterianas en el cuerpo humano”.

“Con la resistencia a los antibióticos generalizada apareciendo en muchas cepas de bacterias causantes de infecciones, el desarrollo de estrategias fuera de lo común para proteger a los pacientes de las biopelículas bacterianas se ha convertido en un área de interés fundamental para los investigadores clínicos”, dijo el Prof. Donald Ingber, PhD, director del Instituto Wyss de Harvard, de Ingeniería Inspirada Biológicamente. “Los polímeros líquidos infundidos podrían ser usados para prevenir que las biopelículas se mantuvieran, reduciendo potencialmente las tasas de infección y por lo tanto reduciendo la dependencia del uso de antibióticos."

Los polímeros con infusión de líquidos aprovechan la estructura molecular de los polímeros, haciéndolos altamente capaces de absorber y almacenar volúmenes considerables de líquidos lubricantes, como esponjas. Esto permite un gran depósito de lubricante, que puede dirigirse hacia la superficie y hacerlo continuamente resbaladizo y repelente, creando un ambiente que desafía la capacidad de las bacterias para colonizar.


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Harvard University