(PhysOrg.com):utilizando una forma avanzada de sello de goma, Los investigadores han desarrollado una forma de adherir una capa antibacteriana ultrafina a una herida.

El ingrediente activo, plata, "se ha utilizado para prevenir y tratar infecciones durante años, "dice el primer autor Ankit Agarwal, becario postdoctoral en ingeniería química y biológica en la Universidad de Wisconsin-Madison. "Pero la plata también puede matar las células de la piel, y, por lo tanto, necesitamos desarrollar materiales que proporcionen niveles de plata antibacterianos pero no tóxicos en las heridas ".

En un estudio recién publicado en la revista Materiales funcionales avanzados , Agarwal, el profesor de ingeniería química y biológica Nicholas Abbott, y sus colegas describieron un proceso para crear un recubrimiento de polímero ultrafino transparente que transporta cargas precisas de nanopartículas de plata extremadamente finas.

El revestimiento solo unas pocas moléculas de espesor, se montó en una pieza flexible de goma y luego se selló con goma en una pieza de piel de cadáver que simulaba una herida en el experimento.

Para probar la actividad contra bacterias, los investigadores trataron muestras de piel con dos bacterias que comúnmente infectan las heridas. Usando una dosis de plata que no haya dañado las células de la piel en pruebas anteriores, las bacterias eran indetectables en 12 horas, Dice Agarwal.

Las heridas persistentes son una de las principales causas de dolor. Gastos e invalidez. Aproximadamente dos millones de personas en los Estados Unidos buscan atención hospitalaria por quemaduras cada año, y otros seis millones de personas tienen heridas crónicas por otras causas.

"Las heridas crónicas son una carga nacional importante, "dice Michael Schurr, colaborador del estudio que es profesor de cirugía en UW-Madison. "Si nos fijamos en la próxima epidemia de diabetes, Las úlceras del pie son muy frecuentes en la diabetes. ya menudo conducen a la amputación. A pesar de todos los avances en cirugía y medicina, el cuidado de heridas que brindamos ahora es muy similar al que ofrecíamos hace 20 o 50 años ".

La impresión por contacto con sellos se utiliza ampliamente en la industria para aplicar revestimientos precisos sobre metal y vidrio. Agarwal dice:pero los investigadores tuvieron que inventar un método para transferir la capa de polímero a una piel más suave. "Nosotros encontramos, casualmente, que si introducimos determinadas perlas micrométricas en las películas, mejora enormemente la transferencia de películas a materiales blandos, "dice Agarwal.

La tecnología, desarrollado en colaboración con Charles Czuprynski de UW-Madison y Christopher Murphy, que ahora está en la Universidad de California, ofrece muchos beneficios, dice Agarwal. Primero, coloca las nanopartículas de plata directamente en la herida, permitiendo que dosis de plata no tóxicas (hasta 100 veces más bajas que las que se utilizan en los apósitos de plata comerciales) tengan actividad antibacteriana. Segundo, Los ingenieros químicos deberían poder hacer una versión de liberación sostenida para reducir la necesidad de aplicaciones repetidas y dolorosos cambios de apósitos.

Es más, mientras que las bacterias pueden desarrollar eficazmente la resistencia a los antibióticos, prácticamente nunca desarrollan resistencia a la plata. "La plata actúa dañando las membranas celulares bacterianas e interfiriendo con las funciones metabólicas de los microbios, "dice Agarwal. La plata también puede matar hongos y levaduras e inactivar virus.

Las películas que contienen nanopartículas de plata están compuestas por cientos de capas individuales y se necesitan varias horas para prepararlas en una máquina robótica en el campus. Pero nada de esta química debe realizarse cerca del paciente, Agarwal dice:y el proceso de estampado en sí toma solo 30 segundos. En el laboratorio, los sellos se imprimen en la piel de los cadáveres con un rodillo de mano como el que usan los artistas para hacer grabados en madera.

Los estudios preliminares han demostrado que las películas y el proceso de estampado no afectan la cicatrización de las heridas en ratones diabéticos. Dice Agarwal. Estudios adicionales, dirigida por Jonathan McAnulty de la Facultad de Medicina Veterinaria de UW-Madison, están investigando el efecto antibacteriano de las películas de nanopartículas de plata en heridas infectadas en ratones y cerdos.

El proceso podría usarse de manera más general, dice Abbott. "Este método es aplicable a una variedad de materiales blandos y podría incorporar una variedad de moléculas en la superficie del tejido que podrían influir en los comportamientos celulares fundamentales involucrados en la curación".

Si y cuando la tecnología pase sus pruebas con animales, será el momento de preparar ensayos en humanos. "Contamos con un equipo multidisciplinario de científicos veterinarios, farmacia, cirujanos ingenieros químicos y científicos de materiales que tengan experiencia en llevar dispositivos médicos a través de la Administración de Alimentos y Medicamentos, "Dice Agarwal." La necesidad es grande, pero pueden pasar algunos años antes de que el tratamiento esté disponible para los pacientes ".