Los investigadores de A * STAR han desarrollado polímeros antimicrobianos económicos que son suaves para la piel y altamente efectivos para matar microbios. Prometen su uso en exfoliantes y desinfectantes quirúrgicos.

La mayoría de los antibióticos funcionan interrumpiendo las vías bioquímicas específicas que utilizan los microbios para producir las proteínas y enzimas que son esenciales para su supervivencia. Esta estrategia los hace letales para los microbios pero seguros para las células de los humanos y otros mamíferos. Sin embargo, es fácil para los microbios desarrollar resistencia a tales antibióticos, lo que ha llevado al problema generalizado de los microbios resistentes a múltiples fármacos.

Los compuestos antimicrobianos del sistema inmunológico del cuerpo utilizan una táctica diferente:luchan contra los microbios destruyendo sus membranas. Dado que este enfoque se basa en las propiedades eléctricas inherentes de la membrana celular, es mucho mas dificil si no imposible, para que los microbios desarrollen resistencia.

Ahora, Yi Yan Yang del Instituto A * STAR de Bioingeniería y Nanotecnología y sus compañeros de trabajo, en colaboración con IBM Almaden Research Center, han desarrollado potentes polímeros antimicrobianos que emplean la misma estrategia. Los polímeros con estructuras optimizadas mataron casi el 100 por ciento de los microbios en dos minutos. También eran más suaves para la piel de los ratones que los exfoliantes quirúrgicos comerciales que se utilizan actualmente en entornos clínicos.

"Nuestros polímeros matan un amplio espectro de microbios, especialmente la difícil de matar Pseudomonas aeruginosa, más rápido que cualquiera de los muchos péptidos y polímeros antimicrobianos reportados hasta la fecha, "comenta Yang." Con su efecto bactericida ultrarrápido y compatibilidad con la piel, estos polímeros son candidatos prometedores para su uso como exfoliantes quirúrgicos, lavados de manos y desinfectantes, " ella agrega.

Los polímeros tienen dos componentes clave:cargas positivas y partes hidrofóbicas. Sus componentes cargados positivamente interactúan con las membranas cargadas negativamente de microbios patógenos, mientras que las partes hidrofóbicas de los polímeros entran en las dos capas de células grasas dentro de las membranas. Esta doble acción rompe la membrana y destruye el microbio. Dado que las superficies de las células de los mamíferos están menos cargadas negativamente que las de los microbios, las células como los glóbulos rojos son inmunes a la acción de los polímeros.

Los investigadores encontraron que el uso repetido del polímero en dosis subletales no provocó resistencia bacteriana. Además, los polímeros son económicos de fabricar y pueden sintetizarse a partir de materiales de partida disponibles comercialmente.

"Sobre la base de este trabajo, estamos desarrollando versiones biodegradables de los polímeros, ", dice Yang." Están diseñados para degradarse a benignos, compuestos ecológicos. Tales polímeros antimicrobianos biodegradables pueden usarse como conservantes en cosméticos e incluso productos alimenticios ".