Nanoparches previenen formación de biopelículas

Un novedoso nano-recubrimiento podría ofrecer una ventaja significativa en la lucha contra las biopelículas para una variedad de aplicaciones médicas e industriales.

 

Desarrollado por investigadores de la Universidad Ben Gurion (BGU, Beer Sheva, Israel), los parches anti-adhesivos se basan en las propiedades naturales de los polisacáridos, derivados de las microalgas, así como en la actividad significativa anti-biopelícula de una película de complejo de metal (MCF) que se une a los iones de cobre (Cu) que mejoran las propiedades químicas, físicas y biológicas de las superficies. Un examen mecanicista mostró una cobertura mayor de dos veces de la superficie anti-adhesiva de Cu-MCF, debido a la inducción de una motilidad envolvente, lo que impide la transformación bacteriana a un estado irreversiblemente unido.

 

Los investigadores luego examinaron la topografía de la superficie de los parches, usando espectroscopia de fotoelectrones de rayos X (XPS) y espectrometría infrarroja con transformación de Fourier (FTIR). Ellos encontraron que la morfología de la superficie del parche de Cu-MCF se compone de estructuras protuberantes, en forma de agujas, de hasta 100 nm de altura, que carecen tanto de polisacáridos como de Zinc-MCF. Los investigadores llegaron a la conclusión de que los parches que fueron fabricados con propiedades de estabilidad térmica y de presión--para prevenir la fuga de iones metálicos--podrían ser una opción prometedora para un amplio espectro de usos. El estudio fue publicado el 17 de marzo de 2016, en la revista Advanced Materials Interfaces.

 

“Nuestra solución responde a una necesidad generalizada de diseñar materiales ambientalmente amigables para impedir el crecimiento de bacterias peligrosas en la superficie”, concluyeron el autor principal, el profesor Ariel Kushmaro, PhD, y sus colegas, de los departamentos de microbiología e ingeniería biotecnológica de la BGU. “Los parches anti-adhesivos que se desarrollan a partir de biomateriales de origen natural pueden prevenir la formación de la destructiva biopelícula bacteriana sobre las superficies metálicas cuando se sumergen en agua y otros ambientes húmedos”.

 

“Esto tiene un enorme potencial para evitar la biopelícula formada por bacterias ancladas a la superficie y podrían tener un impacto tremendo”, concluyeron los autores. “El anti-adhesivo podría ser utilizado en implantes médicos, dispositivos y equipo quirúrgico, donde las bacterias pueden contribuir a las enfermedades crónicas, resistir el tratamiento con antibióticos y, por lo tanto, comprometer el sistema de defensa del cuerpo. La prevención de la contaminación biológica acuática en buques y puentes es una de las aplicaciones industriales”.

 

Las infecciones de los biomateriales son responsables de los altos índices de mortalidad y morbilidad de los pacientes. La presencia de bacterias de biopelículas, que prosperan en las superficies de los implantes, son una enorme carga para los presupuestos de salud, puesto que son altamente resistentes a las estrategias terapéuticas actuales.

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