Los investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han incorporado con éxito "fotosensibilizadores" en una gama de polímeros, dando a esos materiales la capacidad de inactivar bacterias y virus utilizando solo oxígeno ambiental y luz de longitud de onda visible. El nuevo enfoque abre la puerta a una gama de nuevos productos destinados a reducir la transmisión de patógenos resistentes a los medicamentos.

"La transmisión de patógenos resistentes a los antibióticos, incluyendo las llamadas 'superbacterias, 'representa una amenaza significativa para la salud pública, con millones de casos médicos que ocurren cada año solo en los Estados Unidos, "dice Reza Ghiladi, profesor asociado de química en NC State y coautor correspondiente de un artículo sobre el trabajo. "Muchas de estas infecciones son causadas por patógenos transmitidos por la superficie.

"Nuestro objetivo con este trabajo era desarrollar materiales autoesterilizables, no tóxico y suficientemente resistente para un uso práctico. Y hemos tenido éxito ".

"Se ha trabajado mucho para desarrollar moléculas fotosensibilizadoras que utilizan la energía de la luz visible para convertir el oxígeno del aire en oxígeno 'singlete' biocida, que perfora eficazmente virus y bacterias, "dice Richard Spontak, profesor distinguido de ingeniería química y biomolecular, profesor de ciencia e ingeniería de materiales en NC State y coautor correspondiente del artículo. "No hay resistencia a este modo de acción.

"Sin embargo, La mayor parte del trabajo previo en esta área se ha realizado utilizando sustratos, como la celulosa, que no son prácticos para el uso diario en lugares como hospitales. Nuestro trabajo aquí va mucho más allá de eso ".

El nuevo enfoque implica la incorporación de fotosensibilizadores en hidrofóbicos, elastómeros semicristalinos, que son impermeables y mecánicamente resistentes, al mismo tiempo que permiten que el oxígeno acceda a los fotosensibilizadores. Y lo que es más, La distribución de fotosensibilizadores en el material significa que conservará sus propiedades antimicrobianas incluso si la superficie del material está rayada o desgastada.

"Este documento se centra en una clase de polímeros, pero es una prueba de concepto fundamental que demuestra la capacidad de colocar estos fotosensibilizadores en una gama de materiales 'blandos' robustos sin sacrificar la funcionalidad, ", Dice Spontak." Esta es la punta del iceberg ".

En pruebas de laboratorio, los investigadores encontraron que un polímero incorporado en un fotosensibilizador inactivaba al menos el 99,89 por ciento de cinco cepas bacterianas y el 99,95 por ciento de dos virus cuando se exponía a la luz durante 60 minutos.

"También hemos demostrado que podemos fabricar estos materiales utilizando fotosensibilizadores y polímeros disponibles comercialmente en un proceso relativamente simple, "Dice Ghiladi." Esto hace que la fabricación a granel sea viable y menos costosa que los enfoques anteriores para crear materiales fotosensibilizadores.

"Actualmente estamos buscando socios para trabajar con nosotros en la investigación que utiliza estos materiales para abordar patógenos de importancia nacional, como Clostridium difficile, que está clasificado como un nivel de peligro 'urgente' por el CDC, y ántrax ".

"Y aunque queremos buscar aplicaciones en entornos de alta tecnología, como hospitales, Creemos que existe un enorme potencial para mejorar la salud en áreas empobrecidas, "Dice Spontak." Si podemos desarrollar artículos autoesterilizantes que ayuden a limitar la propagación de enfermedades en áreas con recursos médicos limitados, podríamos salvar muchas vidas ".

El papel, "Polímeros fotodinámicos como materiales antiinfecciosos integrales:adelantándose a una amenaza mundial en aumento, "se publica en la revista Interfaces y materiales aplicados ACS .