Los químicos apoyados por la Swiss National Science Foundation (SNSF) han desarrollado un proceso de síntesis en un solo recipiente para encapsular nanopartículas. Este tipo de partícula podría mejorar el recubrimiento antimicrobiano de los implantes.
Las poblaciones occidentales viven más tiempo mientras disfrutan de buena salud. Más y más personas, por ejemplo, jóvenes jubilados, tienen implantes instalados para realizar sus actividades. Pero dicha cirugía no está exenta de riesgos:durante una operación, las bacterias pueden alcanzar la superficie del implante. Una vez que han colonizado la superficie y formado una biopelícula, hay que retirar el implante y limpiar la herida. No se puede colocar un nuevo implante hasta que la infección haya desaparecido por completo. Estas complicaciones afectan al 2% de las articulaciones artificiales de la cadera, 5-10% de las articulaciones de rodilla artificiales y alcance el 50% para operaciones de derivación cardíaca y stent.
Una forma de combatir el crecimiento de bacterias en la superficie del implante es la adición de un recubrimiento antimicrobiano. Un grupo de investigación, dirigido por Katharina Fromm de la Universidad de Friburgo, ha desarrollado tal recubrimiento. Actualmente se encuentra en pruebas in vivo en un proyecto financiado por el CTI. Este recubrimiento emite continuamente un agente antimicrobiano, iones de plata, durante aproximadamente tres meses.
Recubrimiento con efecto más prolongado
Para prolongar la eficacia del revestimiento, los investigadores están trabajando actualmente en un recubrimiento de segunda generación en el que la nanopartícula de plata estaría encapsulada en sílice. Esto mejoraría la estabilidad de la nanopartícula aislándola de su entorno. También ralentizaría la difusión de la plata y prolongaría la eficacia del revestimiento. Otra ventaja de este método es que las células pueden tolerar un número mucho mayor de nanopartículas de plata si están encapsuladas que si están desnudas.
Para tal fin, los investigadores han desarrollado, en el contexto del Programa Nacional de Investigación "Materiales inteligentes" (NRP 62), un proceso de síntesis en un solo recipiente (*) para encapsular las nanopartículas. Esto les permite determinar la porosidad y el tamaño del contenedor de sílice en relación con la nanopartícula que contiene. Bajo el microscopio parece un sonajero nanoscópico.
Lanzamiento dirigido
Para mejorar aún más el rendimiento del recubrimiento, los investigadores, en colaboración con el grupo del profesor Christian Bochet, también están trabajando en sensores bacterianos que pretenden adherir a las nanopartículas encapsuladas. Si tal sensor estuviera en su lugar, la plata solo se liberaría si hubiera un patógeno cerca. Esta liberación dirigida prolongaría aún más la eficacia de la protección y evitaría que la plata se libere innecesariamente en el organismo.
La síntesis desarrollada por los investigadores permite el desarrollo de varios tipos de contenedores para diversas nanopartículas. Por tanto, el potencial de aplicación de estos nano-sonajeros es considerable:controlando la porosidad del recipiente, Por ejemplo, es posible controlar qué moléculas pueden acercarse a las nanopartículas. Esta, Sucesivamente, permitiría crear un nano-reactor en el que pueda tener lugar una reacción química. La técnica también podría permitir nuevos diseños de baterías en los que cada nanopartícula encapsulada desempeñaría el papel de un electrodo.
