Los investigadores de la Universidad de Sheffield tienen, por primera vez, fabricado piezas impresas en 3-D que muestran resistencia a las bacterias comunes. Esto podría detener la propagación de infecciones como MRSA en hospitales y residencias. salvar la vida de pacientes vulnerables.

El estudio fue publicado hoy (21 de enero de 2020) en Informes científicos por un equipo interdisciplinario de investigadores del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad y la Facultad de Odontología Clínica. La investigación combinó la impresión 3D con un compuesto antibacteriano a base de plata para producir las piezas.

Los resultados de la investigación han demostrado que el compuesto antibacteriano se puede incorporar con éxito en los materiales de impresión 3D existentes sin ninguna influencia negativa en la procesabilidad o la resistencia de la pieza. y que en las condiciones adecuadas, las partes resultantes demuestran propiedades antibacterianas sin ser tóxicas para las células humanas. Se están realizando más trabajos para investigar el alcance total de esta capacidad.

Los hallazgos ofrecen potencial para aplicaciones en una amplia gama de áreas, incluidos los dispositivos médicos, piezas generales para hospitales que están sujetos a altos niveles de contacto humano, manijas de puertas o juguetes para niños, productos de salud bucal (dentaduras postizas) y productos de consumo, como fundas para teléfonos móviles. Se planean más proyectos en cada una de estas áreas, con el objetivo de trabajar con líderes en la industria y el potencial para llevar algunos de estos productos al mercado.

Dra. Candice Majewski, académico líder en el proyecto, quien trabaja en el Centro de Fabricación Aditiva Avanzada en el Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Sheffield, dijo:"Manejar la propagación de bacterias dañinas, La infección y la creciente resistencia a los antibióticos es una preocupación mundial. La introducción de protección antibacteriana en productos y dispositivos en el punto de fabricación podría ser una herramienta esencial en esta lucha.

"La mayoría de los productos impresos en 3-D actuales no tienen funcionalidad adicional. Agregar propiedades antibacterianas en la etapa de fabricación proporcionará un cambio radical en nuestra utilización de las capacidades de los procesos".

Los productos como los dispositivos médicos a menudo ya están recubiertos con un compuesto antibacteriano y están sujetos a procedimientos de limpieza o esterilización estrictos y rigurosos. Sin embargo, si bien esto proporciona un cierto nivel de protección, tienen sus limitaciones, como un error humano en la limpieza o daños en el revestimiento.

Se llevaron a cabo rigurosas pruebas y técnicas de obtención de imágenes para establecer el efecto del aditivo antibacteriano, observando el efecto sobre la calidad de la pieza final, sus propiedades mecánicas y si sobrevivió al proceso de fabricación.

Las partes con y sin el aditivo antibacteriano se sumergieron en varias soluciones bacterianas para probar cuántas bacterias quedaban después de 24 horas. Las partes que contienen el aditivo antibacteriano fueron eficaces contra ejemplos de los dos grupos principales de bacterias, Gram positivos (Staphylococcus aureus) y Gram negativos (Pseudomonas aeruginosa), ambos pueden causar muchos tipos diferentes de infección.

Se identificó un efecto adicional en la reducción del número de bacterias adheridas a las superficies de las piezas. Las bacterias adheridas a las superficies forman "biopelículas" que a menudo son difíciles de eliminar; en este caso se observó un efecto anti-biofilm, debido a que las bacterias mueren antes de que puedan adherirse a las piezas. Las partes funcionaron peor en líquidos que contenían muchos nutrientes; se descubrió que estos interferían con la plata antes de que pudiera hacer su trabajo. Esto ayudará a las personas a decidir en qué entornos utilizar esta tecnología. Por último, Las partes también se probaron con células humanas (cultivadas rutinariamente en el laboratorio) y se encontró que no tenían toxicidad.

Dr. Bob Turner del Departamento de Ciencias de la Computación de la Universidad, agregó:"Nuestras interacciones con los microbios son complejas y contradictorias; son esenciales para nuestra supervivencia y pueden dejarnos muertos. Una tecnología como esta será clave para el manejo informado y sostenible de esta relación crucial con la naturaleza".

Esta investigación involucró la colaboración con el microbiólogo Dr. Joey Shepherd de la Facultad de Odontología Clínica de la Universidad, quien dijo:"La incorporación de la actividad antibacteriana en las piezas impresas en 3D es una dirección novedosa e intrigante que solo es posible si se trabaja como parte de un gran equipo con habilidades y experiencia complementarias".

El estudio, "Uso de aditivos a base de plata para el desarrollo de la funcionalidad antibacteriana en poliamida 12 sinterizada con láser, "se publica en Informes científicos .