(Phys.org) —Inspirado en la estructura del ala de una mosca pequeña, un equipo de investigación liderado por NPL desarrolló superficies con nano patrones que resisten la adhesión bacteriana mientras apoyan el crecimiento de células humanas.

La propagación de la resistencia a los antimicrobianos con la aparición de 'superbichos' que resisten incluso a los antibióticos de 'último recurso' ha llevado a la Organización Mundial de la Salud (OMS) a abordar formalmente el problema de una era post-antibiótica no deseada.

Los antibióticos son sustancias químicas selectivamente tóxicas para las bacterias. Las bacterias resistentes pueden descomponer los antibióticos para hacerlos menos tóxicos o alterar los sitios a los que se unen para desviar la acción antibacteriana. En esta luz, Cada vez está más claro que alcanzar un sutil equilibrio entre antibióticos e infecciones es un viaje largo y quizás interminable que requiere la búsqueda de enfoques alternativos.

Medicina de trasplante, La cicatrización de heridas y la cirugía de injertos tienen requisitos particularmente estrictos para el crecimiento de células y tejidos libres de infecciones. En todo alentador, Los enfoques en apoyo de esto no se limitan al uso de antibióticos. Una solución notable la proporciona una fuente poco probable:la cigarra.

Las alas de esta pequeña mosca muestran estructuras de pilares a nanoescala bactericidas. Cada uno de estos pilares es una pica de varias decenas de nanómetros de diámetro y está separada de otras picas a intervalos regulares de nanómetros. Densamente empaquetado en las superficies de las alas, estos pilares se organizan en nanopatrones que perforan las membranas de las células bacterianas al contacto, desgarrando las bacterias.

Inspirado en este ejemplo, un equipo de investigación de NPL y la Facultad de Ciencias Orales y Dentales de la Universidad de Bristol diseñó superficies biocompatibles que exhiben matrices de nanocables. Cada uno de estos nanocables, de manera similar a los nanopilares de la cigarra, actúa como una pequeña lanza que perfora las células bacterianas provocando su filtración y muerte. Notablemente, sin embargo, y a diferencia de las alas de las cigarras, estos sustratos también son capaces de guiar a las células humanas para que crezcan y se multipliquen.

Ting Diu, un estudiante de doctorado que trabajó en el proyecto, publicado en NPG's Informes científicos este mes, dijo:"Los materiales biocompatibles carecen de señales de superficie que puedan guiar a las células de una manera específica. Las superficies que diseñamos actúan como escudos autodescontaminantes que pueden clasificar las células humanas, que ellos apoyan, de bacterias, que resisten. Debido a estas propiedades, nuestro fundamento se puede adaptar para una variedad de implantes biomédicos, Superficies antiincrustantes o biosensores ".

El concepto introducido es prometedor para los materiales clínicamente relevantes al ofrecer una justificación física para la acción antimicrobiana. En marcado contraste con los mecanismos bioquímicos de los antibióticos, que están sujetos a resistencias adquiridas, los mecanismos físicos son inespecíficos, y no se puede revertir ni alterar, abordar las células bacterianas en su conjunto.